Фамилия Катанцев в своей основе имеет прозвище Катанец. Его происхождение, скорее всего, связано с румынским (молдавским) словом «кэтэнэ», которое переводится как «солдат». Если принять эту версию, прозвище относилось к профессиональным именованиям: предок был военным, служивым человеком. Модель образования фамилии проста: к основе «Катанец» добавился типичный русский патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («сын Катанца»). Географически это связывает фамилию с зонами контакта русских и молдаван — например, с южными регионами России, Бессарабией или бывшими землями Войска Донского, где молдавское население было заметным.

Существует и альтернативная версия, по которой в основе лежит еврейское прозвище Катан, означающее «маленький». Она менее убедительна: во-первых, она требует дополнительного шага — перехода от «Катан» к «Катанец», который неочевиден. Во-вторых, фамилии с суффиксом -цев/-цов характерны именно для русской ономастической традиции, а не для еврейской, где типичны другие модели. Поэтому версия с молдавским «солдатом» выглядит более прямой и исторически обоснованной.

Фамилия Катанцев — редкая. Её носители встречаются в основном в южных областях России, на Кубани и в Ростовской области, что косвенно подтверждает её связь с регионом, где смешивались славянские и романские диалекты.