Фамилия Хлюбцева — редкий случай, когда за основу взято прозвище, скорее всего, связанное с говором или манерой поведения. В её основе лежит древнерусское слово «хлюбь» или глагол «хлюбать», которые в разных говорах означали «хлюпать», «чавкать» или, в переносном смысле, «говорить невнятно, с пришепётыванием». Человека с такой речью или привычкой громко есть в народе могли прозвать Хлюба, Хлюбка или, с уменьшительным суффиксом, Хлюбец. От этой последней формы и образована фамилия: Хлюбец → Хлюбцев (чей? — сын Хлюбца) → Хлюбцева (женский вариант).

Суффикс -ев в мужской форме указывает на типичную для русских фамилий патронимическую модель XIX века: так называли по отцу. В говорах встречается и параллельная форма Хлюпцев — с оглушением «б» перед глухим «ц», что тоже возможно, но написание через «б» более архаичное и точное. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования от глаголов звукоподражательного характера отнесены к разряду прозвищных, часто с оттенком бытовой или речевой характеристики.

Географически фамилия тяготеет к северо-западным и центральным областям России, где диалектное слово «хлюбать» было в ходу. Встречается она редко, и это не случайно: прозвища, связанные с речевыми недостатками, давали не всем, а только тем, у кого эта черта была заметна. Со временем прозвище закрепилось как фамилия, и потомки Хлюбца уже не помнили, почему их предка так назвали — для них это стало просто родовым именем.

Есть и менее вероятная версия, связывающая корень с белорусским «хлюбіць» (слепо обожать, баловать), но она не подтверждается ни распространённостью фамилии в Беларуси, ни словообразовательной цепочкой: от глагола «хлюбіць» скорее получилась бы фамилия Хлюбицкий или Хлюбович. Поэтому первая, «звукоподражательная» гипотеза остаётся основной.