Фамилия Горобець происходит от украинского слова «горобець» — воробей. Это прозвище могли дать невысокому, худощавому человеку или тому, кто постоянно носил серую одежду. Воробей в народном сознании — птица юркая, неприметная, но живучая, поэтому прозвище могло нести и положительный оттенок: так называли человека подвижного, верткого, умеющего постоять за себя. Не исключено, что в основе фамилии лежит дохристианское личное имя Горобець — такие «птичьи» имена были распространены у славян как обереги, дававшиеся детям для защиты от злых сил.

С точки зрения словообразования фамилия Горобець — это старая украинская модель без суффикса: прозвище просто перешло в фамилию в исходной форме. В русской среде её часто русифицировали, добавляя типичные суффиксы, и так появились фамилии Горобцов, Горобцев или Горобьёв. В польском языке аналогом будет фамилия Врубель — от того же корня, но с другой огласовкой.

Встречается фамилия преимущественно на востоке Украины — в Сумской, Полтавской, Харьковской областях, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в Поволжье. В документах XVII–XVIII веков упоминаются казаки Горобцы в реестрах Запорожского войска, что указывает на возможную принадлежность предков к казачьему сословию. Впрочем, фамилия была распространена и среди крестьян, и среди мещан, так что однозначно судить о социальном статусе всех носителей нельзя.