Фамилия Косенцева — женская форма от Косенцев, и её разбор стоит начать с неочевидного: суффикс здесь не -ов/-ев, а -ец, что сразу указывает на определённую модель образования. В русских фамилиях суффикс -ец часто присоединялся к основе прозвища или географического названия и означал «житель» или «выходец». Косенцев — это буквально «сын Косенца», а Косенец — либо прозвище человека, либо название человека по месту, откуда он родом.

Основа Кос- восходит к слову «косой». В древнерусском языке «косой» — не только про кривизну, но и про косоглазие, а также про нечто не прямое, криводушное. Прозвище Косой было распространённым и могло достаться человеку с дефектом зрения, с косой чёлкой или просто с нестандартной походкой. Вариант Косенец — уменьшительная или прозвищная форма, вроде «маленький косой» или «сын Косого». Такая модель характерна для северных и центральных областей России, где -ец активно использовалось в фамилиях (сравните: Торопец, Конец, Рылец).

Есть и другая версия, менее очевидная: Косенец могло быть прозвищем косаря или человека, работающего косой (сенокос). В говорах «косец» — тот, кто косит траву. Форма Косенец могла возникнуть как вариант с уменьшительным оттенком или как диалектное произношение. Однако эта версия слабее: фамилии от названий ремёсел обычно образовывались через -арь, -ник, -щик (Косарев, Косарь), а -ец здесь редкость.

Географически фамилия Косенцев встречается в основном в Воронежской, Ростовской областях и на Кубани. Это может указывать на продвижение носителей с севера на юг в ходе заселения Черноземья и Приазовья в XVII–XVIII веках. В архивных записях XIX века Косенцевы фигурируют как государственные крестьяне и однодворцы — потомки служилых людей, охранявших южные рубежи.

Интересная деталь: в некоторых документах фамилию писали через «а» — Касенцев. Это не ошибка, а следствие акающего произношения, характерного для южнорусских говоров. Так что предки могли быть и «Косенцевыми», и «Касенцевыми» в зависимости от региона записи.