Фамилия Ветелева — женская форма фамилии Ветелев, а та, в свою очередь, образована от прозвища Ветель. В основе, скорее всего, лежит диалектное слово «ветель» — так в некоторых русских говорах называли иву, ветлу, а иногда и гибкий прут, хворостину. Прозвище могли дать человеку высокому, худому и гибкому, как ивовый прут, или же тому, кто жил в ивняке, у реки, поросшей ветлой. Встречается и другая версия: в некоторых регионах «ветелью» называли особую снасть для ловли рыбы — плетеную вершу из ивовых прутьев. Тогда прозвище могло закрепиться за рыбаком или корзинщиком.

Географически фамилия Ветелев и её производные встречаются в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской, Архангельской и Костромской губерниях, где диалектное слово «ветель» было в ходу. В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти упоминания крестьян с прозвищем Ветель, что подтверждает древность и народное происхождение фамилии.

Морфологически фамилия проста: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — сын Ветеля). Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ без уменьшительных суффиксов. Редкость фамилии объясняется узкой диалектной основой — слово «ветель» не вошло в литературный язык и сохранилось лишь в местных говорах.

Стоит отличать фамилию Ветелева от похожей Ветрова или Веткина — те восходят к другим корням (ветер, ветка). Спорных версий здесь почти нет: все ономасты сходятся на связи с ивой или рыболовной снастью, иных правдоподобных трактовок не существует.