Фамилия Гальчев образована от имени или прозвища Гальч, а в её основе лежит украинский или южнорусский корень. Суффикс -ев указывает на принадлежность: буквально «сын Гальча» или «человек из рода Гальча». В отличие от более распространённого -ов, суффикс -ев пишется после мягких согласных и шипящих, что и даёт форму Гальчев, а не Гальчов.

Самое вероятное исходное слово — «галка». В говорах птицу могли называть «галька» или «гальч», отсюда и прозвище Гальч для человека с тёмными волосами, крикливого или суетливого, как галка. Фамилии от названий птиц — одни из самых частых в русской ономастике, и Гальчев стоит в одном ряду с Воробьёвым, Сорокиным, Голубевым.

Менее распространённая версия связывает основу с диалектным глаголом «гальчить» — «галдеть», «шуметь». Тогда прозвище могли дать неугомонному, шумному человеку. В украинском языке «гальч» также могло быть формой личного имени Галактион (в народном варианте Галач), но эта гипотеза менее убедительна, так как переход Галач → Гальч не подтверждается устойчивыми фонетическими закономерностями.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины: Воронежская, Ростовская области, Краснодарский край, а также Харьковщина и Донбасс. В этих местах слово «гальч» в значении «галка» было в ходу, и фамилия встречается чаще, чем в северных регионах.

Сословно Гальчевы могли быть как крестьянами, так и казаками — на Дону и Кубани прозвища от птиц давали легко и непринуждённо, без привязки к ремеслу. Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано, что типично для «прозвищных» фамилий без патронимического суффикса -ский.

Таким образом, фамилия Гальчев — классический пример народной ономастики: прозвище, данное по внешнему сходству или поведению, превратилось в родовое имя и закрепилось на южных землях.