Фамилия Колтавец — одна из тех, где географический ключ даёт больше, чем морфологический разбор. На слух она звучит как типичная украинская или белорусская фамилия с суффиксом -ец, который в восточнославянской ономастике часто указывает на происхождение из определённой местности или на принадлежность к группе людей («колтав-ец» — выходец из Колтава или Колтово). Суффикс -ец активно работал в XV–XVII веках, образуя прозвища по месту жительства: так же, как появились Полтавец, Черниговец, Лубенец.

Основа «Колтав-» почти наверняка топонимическая. На карте Беларуси есть деревня Колтава (Колтаў) в Гродненской области, в России — село Колтово в Калужской области, а в Украине — несколько сёл с похожими названиями. Человек, переехавший из такого места в другую округу, получал прозвище Колтавец — то есть «тот, кто из Колтава». Это самый прямой и правдоподобный путь образования фамилии.

Менее вероятна, но возможна версия от прозвища, связанного с диалектным глаголом «колтать» — в некоторых русских говорах это означало «качать», «шатать» или «болтать». Тогда Колтавец — человек с неустойчивой походкой или говорливый. Однако в ономастике прозвища с таким корнем встречаются редко, и топонимическое объяснение выглядит надёжнее.

В написании фамилии возможны варианты через «о» и «а»: Колтавец и Калтавец, что связано с аканьем в белорусских и южнорусских говорах. В старых переписях XIX века носители фамилии фиксировались преимущественно в Могилёвской, Витебской и Черниговской губерниях — именно в тех регионах, где лежат сёла с корнем «Колт-». Сословно это были в основном крестьяне и мещане, реже — казаки.

Коротко: Колтавец — фамилия-указатель на малую родину предка, скорее всего, из белорусского или украинского села Колтава. Она не редкая, но и не массовая, и её носители до сих пор встречаются в тех же широтах — от Бреста до Чернигова.