Фамилия Бенцева — женская форма от мужской Бенцев. В её основе лежит прозвище или вариант имени Бенец. Это типичная для русского Севера, Поволжья и Сибири модель образования фамилий с помощью суффикса -ев (притяжательное значение: «чей?» — Бенцев, то есть сын или потомок Бенца). Суффикс -ев, а не -ов, указывает на мягкую основу исходного слова: Бенец — Бенцев.

Самая прямая версия происхождения — от краткой формы крестильного имени Венедикт. В просторечии имя Венедикт (от лат. benedictus — «благословенный») сокращали до Веня, Венечка, а в диалектах — до Беня или Бенец. Замена «в» на «б» в начале слова — распространённое явление в русских говорах (ср. диалектное «бензин» вместо «вензин» или фамилию Беневоленский от латинского «benevolentia»). Таким образом, Бенцев — это «потомок Бенедикта», а Бенцева — его жена или дочь.

Менее вероятна, но возможна связь с немецкой или польской фамилией Benz, Benze. В Поволжье, где жили немецкие колонисты, фамилия Бенц могла русифицироваться, получив окончание -ев. В этом случае основа — немецкое краткое имя от Бенедикт (Benz) или прозвище от средневерхненемецкого «bentz» (удар, толчок). Однако для фамилии Бенцева эта версия слабее: в русской среде такие фамилии чаще образовывались от местных прозвищ, а не от прямого заимствования немецкой фамилии.

Географически фамилия Бенцева встречается в основном в регионах, где были сильны старообрядческие общины и где активно шло освоение новых земель: Архангельская область, Пермский край, Удмуртия, а также в Сибири (Томская, Иркутская области). В этих местах имя Венедикт было распространено именно в просторечной форме Беня, Бенец.

В написании фамилии возможна путаница с однокоренной Бенцова (от Бенц) или Бинцева (от Бинц). Но Бенцева — устойчивая форма, которая не меняется при склонении (нет Бенцевой, к Бенцевой). Первые носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами: фамилии на -ев от кратких имён — признак непривилегированного сословия, где имя Венедикт звучало как Бенедикт, а в быту — как Беня.