Фамилия Бельшева — женская форма фамилии Бельшев, а та в свою очередь образована от прозвища или имени Бельш. В русской ономастике это довольно редкий случай, когда основа не очевидна с первого взгляда. Корень «бель-» сразу наводит на мысль о чём-то белом, светлом, но суффикс «-ш» здесь нестандартен. В отличие от привычных Белов, Беляев или Белкин, где суффиксы указывают на принадлежность или свойство, «-ш» мог быть частью уменьшительно-ласкательной формы имени. Например, в диалектах северных и центральных губерний России имя Бельша могло быть сокращением от Белослав или даже от крестильного имени Вельямин (в просторечии — Бельямин), где первый слог переосмыслили как «белый».

Вторая версия, не менее вероятная, связана с географическим прозвищем. В псковских и новгородских говорах словом «бельша» называли болотистую, поросшую мхом местность — «бель» (белый мох на болоте). Жителя такой местности могли прозвать Бельша, а его потомков — Бельшевыми. Эта гипотеза подкрепляется тем, что фамилия встречается в основном на северо-западе России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где болотистые ландшафты типичны.

Модель образования фамилии типична для XVI–XVII веков: прозвище на «-ша» (Бельша, Гавриша, Миша) присоединяло суффикс принадлежности «-ев», указывая на сына или потомка Бельши. Форма Бельшева, соответственно, закрепилась за женщинами в XIX веке, когда фамилии стали обязательными для всех членов семьи. Встречаются и варианты написания через «о» — Бельшов, но это скорее исключение, связанное с аканьем в южных говорах.

Среди носителей фамилии известна советская и российская актриса театра и кино Галина Бельшева, что подтверждает её бытование в культурной среде. Однако в целом фамилия остаётся малочисленной и локальной, что делает её особенно ценной для генеалогического поиска — предки, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из северных регионов, а не дворянами.