Фамилия Бурсенев — одна из тех, что ставит перед исследователем загадку с первого взгляда. В ней нет ни очевидного географического корня вроде «Бурсенск», ни распространённого ремесла. Её основа — «бурсень» или «бурсеня» — в современном русском языке не встречается, поэтому ключ к разгадке лежит в диалектах и исторических прозвищах.

Самый вероятный источник — древнерусское слово «бурса», которое в одних говорах означало «мешок», «кошель», а в других — «ворчливый, сердитый человек». Суффикс -ень в прозвищах (как в «грызня», «копотня») часто придавал слову оттенок действия или качества: «бурсень» — это либо тот, кто таскает с собой мешок (например, коробейник, нищий), либо, что правдоподобнее, человек с тяжёлым, «надутым» характером. В пользу этой версии говорит и модель фамилии: Бурсенев — типичный «сын Бурсеня», то есть притяжательное прилагательное, образованное от прозвища отца.

Менее убедительна, но возможна связь с тюркским словом «бурсун» (вид ткани или ковра). В этом случае Бурсенев мог быть прозвищем торговца таким товаром, однако для южных и восточных регионов России такая этимология встречается редко. Словарь Б. Унбегауна относит фамилии на -енев к старой, ещё допетровской модели, что указывает на её возможное появление в среде служилых людей или крестьянства в XV–XVII веках, когда прозвища активно становились наследственными.

Географически фамилия Бурсенев тяготеет к центральным и поволжским областям России — Рязанской, Тамбовской, Нижегородской. В этих краях слово «бурса» в значении «мошна» или «ворчун» было в ходу. Таким образом, предок Бурсеневых, скорее всего, получил своё прозвище за характер или род занятий, а не за место жительства. Сравните с однокоренными фамилиями Бурсин, Бурсаков — все они происходят от одного корня, но разные суффиксы указывают на разные диалектные варианты прозвищ.