Фамилия Лиманцева — женская форма фамилии Лиманцев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Лиманец. Основа здесь — слово «лиман»: так на юге России и Украине называют широкое устье реки, затопляемое морем, или солёное озеро-лагуну. Прозвище Лиманец могли дать человеку, жившему у такого водоёма, либо выходцу с побережья Чёрного или Азовского морей, где лиманы — характерная черта ландшафта.

Разберём словообразовательную модель. Суффикс -ец в основе Лиманец указывает на принадлежность к местности («живущий у лимана»). А вот фамильный суффикс -ев (а не -ов) появляется потому, что основа оканчивается на мягкий согласный «ц»: в русской ономастике после ц, ч, ш, щ, ж пишется -ев, а не -ов. Так Лиманец превратился в Лиманцев, а от него — Лиманцева.

Фамилия явно тяготеет к южнорусским и украинским областям: Воронежская, Ростовская области, Краснодарский край, а также бывшие земли Войска Донского. В этих краях топоним «лиман» встречается повсеместно (например, Лиман — город в Астраханской области, Лиманское — село в ДНР). Поэтому версия о географическом прозвище — самая прямая и правдоподобная. Альтернативная гипотеза, что основа «Лиман» могла быть вариантом имени или прозвища от тюркского «лиман» (гавань) или греческого «лимен» (порт), не противоречит первой, но лишь уточняет происхождение самого слова — она слабее, так как фамилия явно привязана к русской языковой среде.

Встречается и вариант написания с одной «н» — Лимацев, но он редок и может быть следствием упрощения в документах. Социально фамилия не была дворянской: Лиманцевы — это в основном крестьяне, казаки и мещане южных губерний. Сословных привилегий за ней не числится, что типично для прозвищных фамилий, возникших из бытового описания места жительства.