Фамилия Балычевцева — яркий пример того, как географическая привязка и прозвище слились в одну фамилию, причём довольно редкую. Её основа — не имя, не профессия, а, скорее всего, прозвище или топоним, что сразу выделяет её из ряда стандартных «патронимических» фамилий.

Корень «Балыч-» в русских говорах имеет несколько значений. Самое вероятное — диалектное «балыч» или «балык», то есть вяленая спинка красной рыбы. Прозвище Балыч могли дать либо торговцу рыбой, либо человеку, который сам её вялил, либо, в переносном смысле, — худому, «плоскому» человеку (по ассоциации с формой балыка). Менее распространённая версия — от тюркского имени Балык (в переводе «рыба»), которое встречалось у татар и башкир, но в русской среде оно почти всегда переосмыслялось и становилось прозвищем.

Суффикс «-ев» в фамилии Балычевцев указывает на принадлежность. Первичная форма — Балычев (чей? — сын или человек Балыча). А вот финальный суффикс «-цев» — это уже модель образования фамилий от названий населённых пунктов. В России есть несколько деревень с названием Балычево (например, в Тверской и Псковской областях). Житель такой деревни — балычевец, а его потомок — Балычевцев. То есть фамилия двойная: сначала человека назвали по отцу (Балычев), а потом, при переезде или переписи, добавили указание на место выхода («из Балычева»). Такая модель встречается реже, чем простая патронимическая, и характерна для северных и центральных губерний России.

Ударение в фамилии плавающее, но чаще всего падает на второй слог — Балы́чевцева, хотя в некоторых говорах возможно и Балыче́вцева. Фамилия однозначно русская по форме, несмотря на возможные тюркские корни прозвища. Она не относится к дворянским — такие «двойные» фамилии с суффиксом «-цев» обычно носили крестьяне, мещане или однодворцы, которые получали фамилию при переписях XIX века по месту прежнего жительства.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Балыков, Балычев, Балыкин) показывает, что Балычевцева — самая редкая из этого гнезда. Если Балыковы встречаются повсеместно, то носители фамилии Балычевцева концентрируются в основном в Центральной России и Поволжье, что косвенно подтверждает версию о происхождении от конкретного села Балычево.