Фамилия Дорцева — женская форма от Дорцев, и её разумнее всего рассматривать именно через мужской вариант. Основа здесь неочевидна с первого взгляда, и это как раз тот случай, когда написание может ввести в заблуждение. Скорее всего, перед нами не корень «дорц-», а результат фонетического изменения: звук [ц] мог возникнуть из [ч] или [к] в диалектном произношении. Самая вероятная версия — связь с прозвищем или именем Дорец, которое, в свою очередь, является уменьшительной формой от имени Дормидонт (редкое каноническое имя греческого происхождения, означающее «копьеносец»). В русской народной среде длинные имена часто усекали, добавляя суффикс -ец: Дормидонт → Дорец. Отсюда и фамилия по схеме «чей?» — Дорцева, то есть «жена или дочь Дорца».

Суффикс -ев (в мужской форме Дорцев) указывает на типичную русскую патронимическую модель, но с оговоркой. Обычно после шипящих и Ц пишут -ев, а не -ов, и здесь это правило соблюдено. Однако в документах XIX — начала XX века эта фамилия могла встречаться и в написании Дорцова, если писарь не задумывался о правилах и ставил привычное -ов. Есть и другая, менее вероятная версия: происхождение от прозвища Дорц, связанного с глаголом «дорцевать» (в некоторых говорах — «упрямиться», «капризничать»). Но это слово узкорегиональное, и его фиксация в словарях неполная, поэтому версия с именем Дормидонт выглядит надёжнее.

Географически фамилия редкая. Встречается преимущественно в центральных и южных областях России, где имя Дормидонт было более употребимо среди крестьян и мещан. В дворянской среде оно почти не использовалось, так что предки носительницы фамилии, скорее всего, были людьми простого сословия — крестьянами или ремесленниками, которых в быту звали не полным именем, а сокращённо: Дорец, Дорка, Доря. Форма Дорцева закрепилась в документах, когда фамилии стали передаваться по наследству, и сейчас она сохраняет память о том, что когда-то в семье был человек, которого окружающие знали под этим коротким домашним именем.