Фамилия Ишимцев образована от прозвища Ишимец. Чаще всего так называли человека, который жил на берегу реки Ишим или в одноимённом городе Тюменской области. Река Ишим — левый приток Иртыша, протекает по территории России и Казахстана. Прозвище прикрепилось к переселенцу или выходцу из этих мест, а его потомки стали Ишимцевыми.

Менее распространённая, но правдоподобная версия связывает фамилию напрямую с тюркским именем Ишим. Оно составлено из двух частей: «иш» (дело, работа) и «Мухаммед» (восхваляемый). Ишимом звали одного из ханов Казахской орды в XVI–XVII веках. Если предок носителя фамилии был назван в честь этого хана или просто носил имя Ишим, то прозвище Ишимец могло означать «сын Ишима» или «человек Ишима».

Сам топоним Ишим, по одной из гипотез, восходит к мордовскому корню «виш» (малая) с суффиксом «-им». В татарской речи мягкий звук «в» отпал, и название Вишим превратилось в Ишим, созвучное распространённому мужскому имени. Этот лингвистический переход объясняет, почему речное название совпало с личным именем, и добавляет ещё один слой к истории фамилии.

Суффикс «-цев» указывает на модель образования от прозвища на «-ец»: Ишимец → Ишимцев. Такая модель типична для русских фамилий, особенно в Сибири и на Урале, куда переселенцы приносили прозвища по месту прежнего жительства. Ишимцев — фамилия, которая прямо говорит о географических корнях предка: он был «ишимским», то есть жил у реки Ишим или в городе Ишиме.