Фамилия Котловец — редкий случай, когда географическая привязка просматривается почти наверняка. В отличие от множества фамилий на -ов/-ин, которые часто строятся от имени или прозвища отца, суффикс -ец в русской ономастике почти всегда указывает на выходца из конкретного места. Котловец — это «человек из Котлова» или «с Котловки».

Сам топоним Котлово, Котловка встречается нередко. Самые известные — московское Котлово (историческая местность на юго-западе столицы, сейчас район Котловка) и несколько деревень Котлово в Тверской, Псковской, Ярославской областях. Название таких селений обычно связано с формой рельефа: «котловина» — низина, впадина, яма. Житель такой местности и получал прозвище Котловец — «тот, кто из Котлова».

Менее вероятна, но не исключена версия, связывающая фамилию напрямую с профессией. В говорах «котловец» могли назвать мастера, который делал котлы, или человека, работавшего на большой кухне с котлами. Однако если бы фамилия образовалась от ремесла, логичнее было бы ожидать форму Котлов или Котловщиков. Суффикс -ец в профессиональных прозвищах встречается, но реже и чаще в украинской или белорусской традиции (например, Ковалец, Писарец). Для русской фамилии Котловец версия с топонимом выглядит убедительнее.

Фамилия не относится к числу распространенных. Встречается в основном в центральных областях России и на Украине, что подтверждает ее «географическое» происхождение: предки переселялись из одного Котлова в другое место, и фамилия закреплялась как указание на их малую родину.