Фамилия Вадеева образована от мужского варианта Вадеев, а тот, в свою очередь, — от имени или прозвища Вадей. В русской ономастике это довольно редкая основа, что сразу выделяет фамилию на фоне массовых «Ивановых» или «Петровых». Слово «вадей» могло быть формой канонического имени Вадим (в народном произношении нередко утрачивался конечный звук, и имя звучало как Вадя или Вадей). Другая, более правдоподобная версия — прозвище Вадей от диалектного глагола «вадить», который в разных говорах означал «медлить, мешкать» или, напротив, «приучать, поваживать». В северных и сибирских говорах «вадить» — это «делать что-то неспешно, с ленцой», так что прозвище могло закрепиться за неторопливым человеком.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Вадеев — сын Вадея. По этой модели в России образованы тысячи фамилий от кратких народных форм крестильных имен (Андреев, Сергеев) и прозвищ. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Вадеев, Вадеева, хотя в устной речи встречаются варианты.

География фамилии узкая. Основной массив Вадеевых фиксируется в Поволжье и на Урале, особенно в Пермском крае и Кировской области. Там же встречаются однокоренные фамилии Вадимов, Вадин, Вадюхин — все они восходят к той же основе. В сословном плане носители фамилии были преимущественно крестьянами и мещанами, реже — духовенством (в среде священников фамилии на -ев тоже распространены, но чаще от полных канонических имен). Дворянских родов Вадеевых в Российской империи не отмечено.

Фамилия Вадеева — нечастая, её носительницы могут с уверенностью говорить о русском происхождении и вероятной связи с какой-то из волжских или уральских местностей, где прозвище Вадей бытовало в живой речи.