Фамилия Косогорцев звучит так, будто за ней стоит что-то рельефное и зримое. И это действительно так: её основа — русское слово «косогор», то есть склон холма, покатый бок горы. Человек, получивший такое прозвище, мог жить на таком склоне или владеть участком на косогоре. В русских говорах слово было ходовым, а потому и фамилия могла возникнуть в разных регионах независимо.

Словообразовательная модель здесь — патронимическая, но с двойным суффиксом: -ец и -ов. Сначала от прозвища Косогор образовали именование Косогорец («сын того, кто с косогора»), а затем добавили стандартный фамильный суффикс -ев (после ц пишется е, не ё). Получилась форма Косогорцев — «из рода Косогорца». Такая модель встречается реже, чем прямой суффикс -ов, и указывает на то, что фамилия складывалась в среде, где прозвище сначала закрепилось за главой семьи, а потом уже перешло в фамилию через промежуточную форму. Сравните с однокоренными Косогоров (прямой суффикс) или Косогорский (топонимический вариант) — Косогорцев стоит особняком, подчёркивая индивидуальное прозвище первого носителя.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям и Уралу. В переписях и метриках XIX века Косогорцевы встречаются в Воронежской, Тамбовской и Оренбургской губерниях. Это зона расселения служилых людей и крестьян, где холмистый рельеф — обычное дело. В отличие от фамилий, образованных от названий профессий или личных имён, Косогорцев прямо говорит о ландшафте, в котором жил предок. Никакой тайны ремесла или забытого имени — просто склон, на котором стояла изба.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель с -ец/-ов считается относительно поздней и характерной для фамилий, возникших в среде непривилегированных сословий. Косогорцев — типичный пример такой «местной» фамилии, которая не попала в дворянские родословные книги, но зато сохранила живую картинку быта русского крестьянина или однодворца.