Фамилия Кокореев — редкий случай, когда написание расходится с более привычным и массовым вариантом. Чаще встречается фамилия Кокорев, образованная от прозвища Кокорь. В основе лежит диалектное слово «кокора» — так в северных и сибирских говорах называли дерево с вывороченными корнями, корягу, а также сутулого, скрюченного человека. Человек по прозвищу Кокорь — либо сгорбленный, либо неуклюжий, либо упрямый, «корявый» нравом. Фамилия Кокореев, с двойным суффиксом -еев, возникла, скорее всего, из-за особенностей местного произношения или при записи в документах: от той же основы Кокорь по модели «чей?» — Кокорев, но в некоторых говорах форма родительного падежа звучала как «Кокорея», отсюда и Кокореев. Это не описка, а живой диалектный вариант.

Суффикс -еев, а не -ев, говорит о том, что исходное прозвище оканчивалось на -ей или -я: Кокорей или Кокоря. Прозвище Кокорей могло быть образовано от того же корня «кокор» с уменьшительным или пренебрежительным оттенком. В ономастике такие пары — Кокорев и Кокореев — не редкость: они показывают, как одно и то же прозвище давало разные фамилии в разных регионах. Географически фамилия Кокореев тяготеет к центральным и северным областям России, но встречается редко, что делает её уникальной для своего носителя.

Слово «кокора» имело и конкретное ремесленное значение: в судостроении и плотницком деле кокорой называли часть дерева с корнем, использовавшуюся для изготовления киля или шпангоутов. Предок Кокореев мог быть не просто человеком с изогнутой фигурой, а плотником или корабелом, работавшим с такими деталями. Однако прозвище, скорее всего, дали по внешнему признаку — сгорбленности или корявости, а не по профессии, так как фамилии от названий частей дерева в русской традиции редки. Версия о происхождении от календарного имени (например, от греческого Кир или Кирилл) маловероятна: звуковой ряд «кокор» слишком устойчив и прозрачен для диалектной лексики.

Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская. Её носители — люди, чьи предки жили в среде, где ценили меткое слово и прозвище по внешности. В современных справочниках Кокореев не фигурирует среди известных исторических родов, что подтверждает её простонародное происхождение.