Фамилия Левкоева — женская форма, а её мужской вариант — Левкоев. Обе формы образованы по очень простой и прозрачной модели: от личного имени или прозвища с помощью патронимического суффикса -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Основа здесь — Левкой.

Левкой — это не только садовый цветок с душистыми соцветиями, но и русская народная форма крестильного имени Лев. В быту имя Лев часто переделывали в уменьшительно-ласкательные варианты: Лёва, Левка, Левоня, Левко. Форма Левко особенно характерна для украинской и южнорусской традиции, где суффикс -ко активно использовался для образования имён (как Петро — Петько, Иван — Иванько). Поэтому Левкоевы — это потомки человека, которого в обиходе звали Левко, то есть Льва.

В ономастике зафиксирована и другая версия: фамилия могла произойти от прозвища Левкой, данного за любовь к этому цветку или за сходство с ним (например, за статность или душистый нрав). Однако первая версия — от имени — выглядит убедительнее, так как патронимические фамилии на -ев в русской среде массово вытесняли прозвищные.

Географически фамилия Левкоева тяготеет к югу России и Украине. В дореволюционных переписях носители встречались в Курской, Воронежской губерниях, а также среди казачества. Сословно это могли быть крестьяне или мещане — фамилия не аристократическая, но и не редкая.

Интересная деталь: в отличие от фамилии Левкин (от той же основы Лёва/Левка), форма Левкоев сохранила более архаичный, «полный» вариант уменьшительного имени — с конечным -о. Это указывает на то, что предок носителя фамилии, скорее всего, жил в регионе, где говорили на говорах с «оканьем» или украинским влиянием.