Фамилия Хорольцев — редкий случай, когда географическая привязка просвечивает сквозь суффикс почти без искажений. В основе лежит топоним Хорол — название реки в Полтавской области Украины и города на ней (сейчас райцентр в Полтавской области). Суффикс -цев указывает на происхождение от прозвища или именования по местности: Хоролец — «житель или уроженец Хорола», а Хорольцев — «сын Хорольца» или «из рода Хорольцевых». Модель образования типична для фамилий, возникших в XIX веке, когда крестьянам и мещанам давали фамилии по месту выхода: человек переехал из Хорола в другую губернию, и его дети записались как Хорольцевы.

Менее вероятна, но допустима версия от прозвища Хорол, связанного с диалектным словом «хорол» (в некоторых говорах — «крикливый, шумный человек»). Однако украинский топоним Хорол (от тюркского «хорол» — «быстрая река») даёт более надёжную опору: фамилия встречается в основном в центральных и южных областях России, куда в XVIII–XIX веках переселялись выходцы из Малороссии.

Однокоренные фамилии — Хоролев, Хорольский, Хороленко. В отличие от них, Хорольцев несёт суффикс, который в русской ономастике часто закреплялся за семьями, переселившимися на новые земли (например, в Новороссию, на Дон или в Поволжье). Если ваши предки носили эту фамилию, стоит искать корни в Полтавской губернии или среди переселенцев второй половины XIX века — именно тогда массовые миграции создали множество подобных «географических» фамилий.