Фамилия Хатанзеева звучит непривычно для русского уха, и это не случайно — её корни уходят на восток, в бурятскую или монгольскую языковую среду. Она образована от мужского имени или прозвища Хатанзе (Хатанзэ), к которому добавился русский патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Хатанзеев сын). Женская форма Хатанзеева закрепилась в документах, когда фамилию стали передавать по наследству.

Основа фамилии — бурятское слово «хатан», которое переводится как «крепкий», «твердый», «сильный», а также может означать «госпожа» или «княгиня» (от монгольского «хатан» — царица). Вторая часть «зэ» (или «зээ») в бурятском языке — это суффикс, образующий уменьшительно-ласкательные или личные имена. Таким образом, Хатанзе — это, скорее всего, личное имя со значением «крепкий», «твердый» или «стойкий». Встречается и версия, что имя восходит к титулу «хатан» в значении «владычица», но для мужского прозвища это менее вероятно: в кочевой культуре имя чаще давали по качествам характера, а не по женскому титулу.

Фамилия Хатанзеева почти наверняка имеет региональную привязку к Бурятии, Забайкалью или Монголии. В русских переписях и метрических книгах такие фамилии фиксировались у бурят, принявших православие и получивших фамилию по имени отца. Суффикс -ев, а не более типичный для бурятских фамилий -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или гласный (Хатанзе → Хатанзеев). Сравните с однокоренными фамилиями Хатанов, Хатанханов — они образованы от того же корня «хатан», но с разными формантами.

Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном происхождении — скорее всего, от одного родоначальника в конкретном улусе или селе. Носители фамилии в России живут преимущественно в Бурятии и Иркутской области. В написании возможна вариативность: в старых документах можно встретить Хатанзеев или Хатанзэев, но современная орфография закрепила двойное «е» в суффиксе.