Dovrebbe derivare dal nome composto Caroleo, Caroleonis, una fusione dei nomi Carolus (Carlo) e Leo (Leone). E' pure possibile una derivazione dal nome greco Karalea.
Il cognome Carleo è tipico del salernitano e delle vicine province di Napoli e Potenza.
Il cognome Carleo è 1122° nella regione Basilicata Il cognome Carleo è 430° nella provincia di Salerno Il cognome Carleo è 8° nel comune di VIBONATI (SA)