Фамилию Коцубей можно разобрать сразу, не заглядывая в словари, — она звучит как прозвище, и корень здесь прозрачный. В основе лежит украинское или южнорусское слово «коцюба» или «кочерга» — это металлический прут с загнутым концом, которым мешают угли в печи. Соответственно, Коцубей — это человек, который либо делал кочерги (кузнец по печным принадлежностям), либо, что вероятнее, получил такое прозвище за внешнее сходство: высокий, худой, нескладный, как кочерга. Суффикс -ей в данном случае не является типичным русским фамильным формантом (как -ов или -ин), а скорее застывшей частью прозвища, характерной для украинской ономастики. В украинском языке прозвища на -ей, -ай нередки: Ковальчук, Грицай, а Коцубей — один из таких случаев, когда прозвище перешло в фамилию без дополнительных суффиксов.

Встречается фамилия в основном на территории Украины и в южных областях России, особенно в тех регионах, где исторически было сильно запорожское казачество. Это не случайно: запорожцы часто получали прозвища по предметам быта, оружию или внешности. Коцубей мог быть казаком с длинными руками или сварливым человеком, который «мешал угли» в делах товарищей. В русских губерниях фамилия встречается реже, обычно как след переселенцев с Украины.

Есть и версия, что фамилия могла образоваться от имени собственного, например, от тюркского имени Котсубей (где «кот» — счастье, а «бей» — господин), но она держится на слабых основаниях: ни в одном серьёзном ономастическом труде, включая работы Б. Унбегауна, такая этимология не подтверждается. Основная, бытовая версия с кочергой — самая прямая и правдоподобная.

Интересно, что фамилия не имеет варианта с суффиксом -ов (Коцубеев), хотя по правилам русской грамматики такое склонение было бы логичным. Это указывает на то, что фамилия закрепилась в форме прозвища и не прошла полную русификацию, сохранив украинский колорит. В современных записях Коцубей не склоняется по падежам, что создаёт путаницу при заполнении документов: в родительном падеже часто пишут «Коцубея», хотя по правилам украинских фамилий на согласный правильно оставлять основу неизменной.