Фамилия Грапчева — редкий пример, где написание почти наверняка скрывает истинное звучание. Скорее всего, перед нами не исконно русская фамилия, а русифицированная версия южнославянской или болгарской фамилии Грапчев. В русском языке буква «ч» перед «е» смягчается, и фамилия произносится как Гра́пчева. Однако в оригинале, на болгарском или сербском, она звучала бы твёрже — Гра́пчев или Гра̀пчев, с ударением на первый слог.

Основа фамилии — прозвище Грапчо или Грапец. В балканских говорах «грап» или «грапа» означает «борозда», «рытвина», «шрам», а также «неровность» или «морщина». Человек по прозвищу Грапчо мог иметь заметную отметину на лице, быть морщинистым или, напротив, жить в местности с овражистым рельефом. Суффикс -ев (в русской передаче -ев) указывает на принадлежность: «сын Грапча» или «из семьи Грапчевых».

Фамилия могла попасть в Россию вместе с переселенцами из Болгарии или с выходцами из южнославянских земель, которые служили в русской армии или торговали. Встречается она в основном в южных регионах России и на Кубани, где исторически селились болгарские и сербские колонисты. В дореволюционных метрических книгах вариант Грапчев практически не фиксируется, что подтверждает его позднее появление в русском быту.

В отличие от распространённых фамилий на -ов, где основа — русское имя или ремесло, Грапчева стоит особняком. Её корень не имеет прямых аналогов в русской ономастике. Путаница с написанием «Грапчева» вместо «Грапчев» возникла из-за того, что при записи в паспорт или церковную книгу русский писарь автоматически добавил окончание женского рода, как того требовала русская грамматика, хотя в болгарском языке фамилии не склоняются и не меняют форму по родам. Таким образом, женщина с фамилией Грапчева носит её в той же форме, что и мужчина, — это калька с болгарского написания, закреплённая в документах.