Dovrebbe derivare dal nome Pius, già presente come cognomen in epoca latina, o direttamente da Pio oin particolare dalla forma latina del nome, Pius-Pii, che significa "colui che nutre profonda compassione per gli altri" o anche "persona che manifesta grande religiosità".
Personaggio di rilievo è stato il capitano di ventura Giberto Pio da Carpi, Signore di Carpi, Sassuolo, Casinalbo, Fiorano Modenese, Formigine, Spezzano, Soliera e Brandola, Alberto III Pio di Savoia (1472-1530).
Il cognome Pio ha ceppi tra torinese e cuneese, in Liguria, nell'area che comprende il romano, il frusinate, l'aquilano e l'iserniese, nell'avellinese e nel foggiano, con presenze anche nel Salento ed in Calabria. Pii è tipicamente toscano del senese e soprattutto del grossetano.
Il cognome Pii è 5269° nella regione Toscana Il cognome Pii è 593° nella provincia di Grosseto Il cognome Pii è 19° nel comune di CASTEL DEL PIANO (GR)