Фамилия Бельшевы — редкий пример, где исходное прозвище сохранило старую уменьшительную форму. В основе лежит прозвище Бельша, которое образовали от прилагательного «белый» с помощью суффикса -ш-. Такая модель в древнерусском языке часто служила для создания личных имён и прозвищ: Бельша, Меньша, Старша. Суффикс указывал на принадлежность к определённому качеству или порядку. Фамилию закрепили через типичный русский патронимический суффикс -ев (Бельшев — сын Бельши).

Значение прозвища Бельша могло быть разным. Самое прямое — внешность: светлый, белокурый или очень бледный человек. Но на Руси «белым» называли и того, кто имел льготы — «обеленного», то есть освобождённого от податей крестьянина или посадского. Вторая версия связывает прозвище с социальным статусом, а не с цветом волос. Оба толкования правдоподобны, но первое встречается чаще: прозвища по внешности давали повсеместно, а «обелённые» крестьяне были явлением более узким и региональным.

Форма Бельшев, а не Бельшов, указывает, что в основе лежало слово с мягким согласным на конце (Бельша). Это отличает фамилию от более массовых Белов, Белков — здесь редкий словообразовательный ход. Сравните с фамилиями Меньшев, Старшев — той же модели, но с другим корнем.

Точное место возникновения фамилии не установлено. Процесс формирования русских фамилий шёл несколько столетий, и Бельшевы могли появиться в разных регионах независимо друг от друга. Однако фамилия нечастотна, что говорит о локальном бытовании: скорее всего, родоначальник жил в одной волости или уезде, и прозвище не разошлось широко. Встретить Бельшевых можно в центральных и северных областях России, где традиция прозвищ на -ша была особенно устойчива.