Фамилия Литвинчева — женская форма, мужской вариант — Литвинчев. В её основе лежит слово «литвин», но с необычным суффиксом, который сразу выделяет эту фамилию среди более распространённых Литвиновых, Литвинцевых или Литвиненко.

Слово «литвин» в древнерусском языке и вплоть до XVIII века означало не жителя современной Литвы, а выходца из Великого княжества Литовского — огромного государства, включавшего земли современных Беларуси, Украины и части Польши. Литвинами на Руси называли белорусов, а также людей с западнорусских территорий. Прозвище Литвин давали человеку, который пришёл оттуда, говорил с характерным акцентом или носил одежду, отличную от местной.

Самое интересное в фамилии — суффикс «-чев». Он указывает на происхождение от имени или прозвища, оканчивающегося на «-ча» или «-ч». В русской ономастике модель «Литвинч» плюс «-ев» встречается редко. Скорее всего, сначала существовало прозвище Литвинец — так называли человека, имевшего отношение к литвинам, но не обязательно им бывшего. От формы Литвинец через народное стяжение (Литвинец → Литвинч) и родился вариант Литвинчев. То есть фамилия означает «сын Литвинча» или «потомок того, кого звали Литвинцом».

Географически фамилия Литвинчев/Литвинчева тяготеет к южнорусским и западнорусским областям — Курской, Белгородской, Воронежской, а также к Смоленщине. Там исторически был активный контакт с населением Великого княжества Литовского, и прозвища «литвин» давали часто. Встречается фамилия и в Беларуси, но в русской среде она закрепилась именно как указание на «нездешнего» предка из соседних земель.

Сословного барьера у Литвинчевых не было: носителями фамилии могли быть и крестьяне, и однодворцы, и мещане. В документах XVIII—XIX веков Литвинчевы встречаются среди государственных крестьян и казаков, что подтверждает её народное, а не дворянское происхождение.