Фамилия Брунцова — женская форма фамилии Брунцов, которая образована от мужского прозвища Брунец. В основе прозвища, скорее всего, лежит древнерусское слово «брунѣти» — «звучать, гудеть, издавать звон». В говорах «брунеть» могло означать «ворчать, брюзжать». Соответственно, Брунцом могли прозвать человека с низким, гулким голосом или же ворчливого, недовольного.

Суффикс -ов- в фамилии Брунцов указывает на типичную восточнославянскую модель образования от прозвищ на твёрдый согласный. Форма Брунцова, соответственно, появилась, когда носительницей фамилии стала женщина — жена, дочь или вдова Брунцова. Такое окончание характерно для большинства русских фамилий, закрепившихся в XIX веке.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с немецкой основой «Brunz» — производной от имени Бруно (Bruno). В этом случае фамилия могла попасть в Россию вместе с переселенцами-немцами в XVIII–XIX веках. Однако в таком варианте ожидалось бы написание «Брунц» или «Брунцев», а не «Брунцов», что делает эту гипотезу сомнительной.

Фамилия редкая и не имеет широкой географической привязки. Встречается в основном в центральных областях России, что говорит о её локальном происхождении — скорее всего, от одного конкретного рода. Сословно носители фамилии, судя по окончанию и отсутствию дворянских корней, относились к крестьянам или мещанам.

Если сравнивать с однокоренными, то Брунцов ближе всего к фамилиям Брунцев и Брунёв. У них общая основа — «брун-», но разные суффиксы: -ев- и -ёв- указывают на происхождение от имён или прозвищ на мягкий согласный, тогда как -ов- в Брунцове — на твёрдый. Это различие могло возникнуть из-за диалектных особенностей произношения.