Фамилия Болоховцев звучит громоздко, но её механизм прозрачен. Это типичная «географическая» фамилия, образованная от названия населённого пункта — города Болхов (ныне в Орловской области). Житель Болхова в старину назывался болховитин или болховец, а выходец оттуда получал прозвище Болоховец. Суффикс -ев присоединился к основе «Болоховец», дав отчество-фамилию: «чей?» — Болоховцев, то есть сын Болоховца. Аналогично строились фамилии Москвичев, Тверитинов, Калужанинов — все указывают на место, откуда человек родом.

Сложность в том, что в древнерусских летописях упоминается не только город Болхов, но и «Болоховская земля» — область в верховьях Южного Буга, населённая племенами болоховцев (XIII век). Некоторые исследователи, в частности историк М. С. Грушевский, связывали это название с тюркским «булак» (родник) или славянским «болото». Если корень фамилии восходит к этому этнониму, то Болоховцев — не просто «выходец из города», а потомок жителя той самой исчезнувшей земли. Однако более вероятна бытовая версия: большинство носителей фамилии — выходцы из Болхова или его окрестностей, где фамилия и сегодня встречается чаще всего.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный или ц (Болоховец → Болоховцев). Фамилия относится к типичным «дворянским» по форме, но по происхождению была разночинной: её могли носить как купцы, так и крестьяне, переехавшие в другие губернии и записанные по месту прежнего жительства. В документах XVIII–XIX веков Болоховцевы фиксируются в Орловской, Тульской, Калужской губерниях — то есть в зоне миграции из Болхова.

Однокоренные фамилии — Болховский, Болховитинов, Болховцев. Разница между последними двумя минимальна: Болховцев — от названия жителя (болховец), а Болховитинов — от более архаичного «болховитин». Болоховцев с буквой «о» после «л» — вариант, закрепившийся в письменности из-за акающего произношения (Болхов в речи звучал как «Балхо́в»).