Фамилия Дуленцов образована по одной из самых распространённых в России моделей — от основы с суффиксом -ец и последующим притяжательным суффиксом -ов. Проще говоря, сначала существовало прозвище Дуленец, а уже от него пошла фамилия, отвечающая на вопрос «чей?» — сын Дуленца, то есть Дуленцов.

Корень «дул-» в русских говорах многозначен, и здесь есть над чем задуматься. Самая прямая версия — от глагола «дуть». Прозвище Дуленец могли дать человеку с пышными щеками, надутому или тому, кто постоянно дует (например, на холодную еду или раздувает кузнечные меха). Но в диалектах слово «дуля» означало не только фрукт (грушу), но и кукиш, фигу. В таком случае прозвище могло быть связано с характером — насмешливый, обидчивый человек или тот, кто часто показывал дулю. Третья, менее очевидная, но возможная версия — от названия дуленей (одной из групп восточных славян, живших на Волыни). Однако для фамилии, оканчивающейся на -цов, такое этническое происхождение маловероятно — скорее, это личное прозвище.

Фамилия Дуленцов — сравнительно редкая. По данным переписей и телефонных справочников, её носители чаще всего встречаются в центральных и южных регионах России: Волгоградская, Ростовская области, Ставрополье, а также в Западной Сибири. Такое расселение типично для фамилий, возникших в среде крестьян и однодворцев, которые в XVIII–XIX веках осваивали южные окраины страны.

В словообразовательном плане интересен суффикс -ец. В русских фамилиях он встречается реже, чем просто -ев или -ин. Он мог указывать на принадлежность к какой-то местности (как, например, Тамбовец — выходец из Тамбова) или на характерную черту (Молодец, Хитрец). В случае с Дуленцовым — это, скорее всего, второй вариант: прозвище по внешнему виду или поведению.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Дуле́нцов, хотя в разных семьях может произноситься и как Дуленцо́в. Оба варианта допустимы, но первый более соответствует логике исходного прозвища Дуленец.