Фамилия Дульцева образована от прозвища Дульце — уменьшительной формы слова «дуло». Самая прямая версия связывает её с оружейным делом: «дуло» — часть ствола огнестрельного оружия, и прозвище могли дать мастеру-оружейнику. Такие «профессиональные» именования по инструменту или детали изделия — обычная практика в русской антропонимии.

Однако у прозвища есть и другой смысловой слой. В новгородских говорах слово «дуло» означало человека, который надувает, обманывает доверчивых. То есть прозвище могло характеризовать не ремесло, а хитрый нрав. Эта версия менее популярна, но лингвистически не менее обоснована: в основе лежит глагол «дуть» в переносном значении «обманывать».

Менее вероятна связь с географическим термином «дула» — залив реки. Если бы прозвище указывало на место жительства у такого залива, фамилия звучала бы иначе, но полностью исключать эту возможность нельзя: для ряда русских фамилий характерна привязка к ландшафту.

Словообразовательно фамилия проста: суффикс -ев- указывает на принадлежность («чей?»), то есть Дульцев — потомок Дульца. Форма Дульцева — женский вариант той же фамилии. Встречается она преимущественно в центральных и северных областях России, что согласуется с новгородскими корнями прозвища.