Фамилия Калитвенцева — женская форма, а мужская — Калитвенцев. Это довольно редкая фамилия, и её происхождение напрямую связано с географическим названием, а не с личным именем или профессией, что встречается реже, чем, скажем, фамилии на -ов от крестильных имён.

Основа фамилии — топоним Калитва. Так называются две реки в Ростовской области: Северский Донец и его приток, а также станица на Дону. Прилагательное «калитвенский» означало «относящийся к Калитве». Суффикс -цев в фамилии — это вариант суффикса -ов/-ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на -ец. Получается модель: Калитва → калитвенец (житель местности у реки Калитвы) → Калитвенцев (сын калитвенца). То есть предок носителя фамилии был выходцем из тех мест.

Есть и вторая, менее вероятная версия. В южнорусских говорах «калитва» могла означать не только реку, но и некий предмет — например, разновидность сумки или мешка (от тюркского «калита» — кошель, сумка). Однако в этом случае фамилия скорее звучала бы как Калитов или Калитников. Форма с суффиксом -енцев почти наверняка указывает на происхождение от названия жителя по месту.

География фамилии подтверждает донские корни. Основная масса носителей — на юге России, особенно в Ростовской и Волгоградской областях, а также в казачьих регионах. В дореволюционных метриках Калитвенцевы встречаются в станицах и хуторах Области Войска Донского. Это была фамилия преимущественно казачьего сословия, что неудивительно: Калитва — историческое казачье поселение.

С точки зрения словообразования, фамилия сохранила редкий для русского языка суффикс -енцев. Он характерен для фамилий, образованных от названий населённых пунктов на -ица, -ицы, -ец (сравните: Верейский — Верейцев, но здесь основа на -вец). В случае с Калитвенцевым основа на -вец (калитвенец) дала именно такую форму, а не более распространённую Калитвинцев или Калитвенский.

Таким образом, фамилия Калитвенцева — это чёткий маркер географического происхождения предка: он был родом с берегов реки Калитвы, скорее всего, из донского казачества. Никаких сложных прозвищ или устаревших имён за ней не стоит — только место, которое дало имя целому роду.