Фамилия Болотцев — одна из тех, что образованы не от имени, а от прозвища, и в ней слышен отзвук ландшафта или занятия предка. В основе лежит слово «болотец» — уменьшительная форма от «болото». Так в старину могли назвать человека, жившего у небольшого болота, в сырой низине. Прозвище давали по месту жительства: дом на болоте, у болотца — и человек получал прозвище Болотец.

Но у этой фамилии есть и второй смысловой слой. В русских говорах «болотом» называли не только топь, но и луговое сено, скошенное на влажных лугах. А «болотцем» — охотника, промышлявшего болотную дичь. Поэтому прозвище Болотец могло указывать на род занятий: сенокосец, торговец сеном или охотник на уток и куликов.

В написании фамилии Болотцев обращает на себя внимание редкий суффикс -ев. Обычно фамилии от основ на -ец образуются с суффиксом -ов (Болотцов), но здесь мы видим -ев, что может указывать на старую форму притяжательного прилагательного: «чей сын?» — Болотцев, то есть сын Болотца. Такая модель встречается реже и придаёт фамилии архаичное звучание.

Исторические документы подтверждают древность этого корня. Иван Филиппович Болото Тургенев упоминается в середине XV века, крестьянин Губа Болотов — в 1531 году под Переяславлем. Фамилия Болотовых известна с XVI века, а Болотцев, скорее всего, ответвилась от этого гнезда, сохранив более старую суффиксальную форму.