Фамилия Костровчан — редкий пример, когда географическое происхождение застыло в суффиксе. В отличие от массовых -ов, -ев или -ин, фамилия образована по модели, типичной для западных и южных славянских земель. Суффикс -ан (в данном случае -чан) указывает на принадлежность к месту: житель Костровы, Кострово или выходец из местности с корнем «костер».

Сама основа «костр-» в славянских говорах многозначна. Чаще всего это «костер» — куча дров для огня, но в старых русских диалектах «костра» означала жесткую кору льна или конопли, которую вычесывали после трепания. Прозвище Костер, Костра могли дать либо человеку с рыжими волосами (цветом как пламя), либо тому, кто занимался обработкой льна — трепальщику. Фамилия Костровчан в таком случае — «выходец от Костровы», то есть потомок человека по прозвищу Костер или житель села Кострово.

Географически фамилия тяготеет к западу России, Украине и Белоруссии, где суффикс -ан/-чан активнее использовался для обозначения жителей. Встречаются топонимы Кострово в Тверской и Новгородской областях, а также Кострова в Польше. Поэтому предки Костровчан с высокой вероятностью были крестьянами или ремесленниками из одного из таких поселений, а фамилия закрепилась за ними при переезде или переписи.

Есть и вторая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть как искусственная, семинарская. В духовных училищах XIX века ученикам часто давали фамилии по названиям церквей или праздников — например, от Рождества Христова (Христоворождественский). Костровчан могло быть дано по храму, освященному в честь святого, чье имя связано с огнем (скажем, святой Конон или Илия), но прямых подтверждений этому нет. Первая версия — прозвищно-топонимическая — выглядит убедительнее, поскольку объясняет и суффикс, и корень без натяжек.