Фамилия Гетманцев образована от прозвища Гетманец. В его основе — слово «гетман», которое пришло в русский язык из польского. В Речи Посполитой и на землях Войска Запорожского гетман был высшим военным и политическим руководителем, поэтому прозвище Гетманец вряд ли могло принадлежать самому носителю титула. Скорее всего, так называли одного из приближенных гетмана или человека, который служил в его войске. Встречается и бытовая версия: прозвище мог получить тот, кто держался важно, «по-гетмански», или даже крестьянин, принадлежавший гетманскому имению.

Фамилия закрепилась через типичную восточнославянскую модель с суффиксом -ев. По правилам русской ономастики, суффикс -ец в основе прозвища при склонении переходит в -ц-, поэтому от формы «Гетманец» закономерно появилось притяжательное прилагательное «Гетманцев» — то есть «сын Гетманца». Такой способ словообразования характерен для фамилий южнорусских и украинских земель, где прозвища на -ец были особенно распространены.

В отличие от фамилий Гетман и Гетманов, которые могли указывать на прямую связь с титулом, Гетманцев подчеркивает именно происхождение от конкретного человека с таким прозвищем. Это делает фамилию более «личной» и менее сословной: её носитель не обязательно был потомком знати, но точно происходил из среды, где титул гетмана имел реальный вес.