Dovrebbe derivare dal nome tardo latino di origine greca Bathyllus, oppure, in qualche caso è anche possibile che derivi da soprannomi originati da una modificazione del vocabolo latino vatillum (bracere).
Un'ulteriore ipotesi lo lega al nome Sabato tramite Sabatelli.
Nel 1500 si ha nell'alta Campania un Thomasius de Palmerio de Casale Batelli, e da questo toponimo, potrebbe essere disceso il ceppo napoletano della famiglia Batelli.
Il cognome Batelli è molto raro, potrebbe avere più ceppi, in Toscana, nel fiorentino e senese e nel napoletano. Battelli potrebbe essere dell'Emilia e Romagna, bolognese e riminese, con un probabile ceppo nel fiorentino. Battello, rarissimo, è tipicamente dell'udinese e alto trevisano.
Il cognome Batelli è 4936° nella regione Toscana Il cognome Batelli è 1244° nella provincia di Siena Il cognome Batelli è 31° nel comune di PEGLIO (PU)