Фамилия Гальцовы происходит от прозвища Галец, и её основа допускает два основных толкования. Первое ведет к украинскому слову «галиця» — так в некоторых говорах называли галку, птицу семейства врановых. Второе связывает прозвище с названием рыбы «галец»: в таком случае предок Гальцовых мог быть рыбаком или жить у водоема, где водилась эта рыба. Оба значения — и птица, и рыба — типичны для древнерусских прозвищ, которые давали по характерным чертам внешности или поведения, либо по роду занятий.

Менее убедительная версия выводит фамилию от женского имени Галина (от греческого galene — «безмятежность, спокойствие») через уменьшительную форму Галка. Однако эта гипотеза слабее: суффикс -ец в основе Галец указывает скорее на прозвище, чем на производное от имени, и для фамилий на -ов/-ев типичнее как раз мужское прозвище, а не женское имя.

Сама модель образования проста: прозвище Галец плюс патронимический суффикс -ов, который в русских фамилиях означает «сын такого-то» или «потомок такого-то». То есть Гальцов — буквально «сын Гальца» (где Галец — это человек с прозвищем Галец). Со временем ударение сместилось на первый слог, и фамилия закрепилась в форме Гальцовы.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским областям — именно там слово «галиця» бытовало в значении «галка», и там же распространена рыба галец. Встречается также вариант Гальцев, но Гальцовы — форма с твердым окончанием, характерная для северных и центральных регионов России, что говорит о миграции носителей.

О точном месте и времени возникновения фамилии Гальцов говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, с XV по XVII век. Ясно одно: прозвище Галец, лёгшее в основу, было дано человеку либо за сходство с птицей (например, за говорливость или суетливость), либо за связь с рыбным промыслом.