Фамилия Лихвинцев — одна из тех, что указывает на географическое происхождение, но не напрямую, а через прозвище, которое дали человеку по месту его прежнего жительства. В основе лежит топоним Лихвин — так до 1944 года назывался город Чекалин в Тульской области. Сейчас это название почти забыто, а в XVI–XVII веках Лихвин был известным укреплённым пунктом на Засечной черте, защищавшей Московское государство от набегов с юга.

Человека, который переехал из Лихвина в другую местность, земляки могли прозвать Лихвинцем — «выходцем из Лихвина». А уже от этого прозвища по обычной русской модели образовалась фамилия Лихвинцев: суффикс -ев присоединился к основе Лихвин- (в родительном падеже множественного числа — «из семьи Лихвинцевых»). Модель типична для фамилий, образованных от прозвищ на -ец: ср. Тамбовцев, Казанцев, Ростовцев.

Интересно, что сам топоним Лихвин имеет неочевидную этимологию. По одной версии, название происходит от личного имени Лихва (уменьшительное от Лихослав или от древнерусского «лихой» в значении «удалой», «смелый»). По другой — от слова «лихва» (рост, процент, прибыль), что могло быть связано с особенностями местного торга. Но для фамилии Лихвинцев эта неоднозначность не принципиальна: в любом случае её носитель — потомок человека, которого когда-то связали с городом на Оке.

Фамилия встречается преимущественно в центральных и южных областях России, особенно в Тульской, Калужской, Рязанской. Это закономерно: географические фамилии такого типа редко уходят далеко от исходной точки, потому что прозвища «по выезду» давали именно тем, кто уехал не слишком далеко и сохранял связь с родными местами. Встречается также вариант написания Лихвинцов — с твёрдым суффиксом -ов, но он менее распространён.

По сословному составу Лихвинцевы в основном крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией в родословных книгах нет — что тоже говорит в пользу «географической» версии: прозвище по месту выхода давали простым людям, а не служилому дворянству, которое чаще получало фамилии по вотчинам или по именам родоначальников.