Фамилия Лудинцева — женская форма фамилии Лудинцев. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант, который образован по типичной для русских фамилий модели «основа + суффикс -ев». Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа фамилии оканчивалась на мягкий согласный или шипящий. В данном случае основа — «Лудинц».

Сама основа восходит к прозвищу или мирскому имени Лудинец. В русских говорах слово «луда» имело несколько значений: так называли мелкую рыбу (уклейку или верховодку), а также тонкий лёд или наледь на камнях. Поэтому прозвище Лудинец мог получить человек маленького роста или щуплого телосложения (по аналогии с мелкой рыбёшкой), либо, что менее вероятно, тот, кто жил у реки с каменистыми перекатами, где часто образовывался лёд. Есть и более прозаичная версия: «луда» в некоторых диалектах означала «обман», «хитрость», и тогда Лудинец — это хитрец или плут.

С географической точки зрения фамилия тяготеет к северным и северо-западным регионам России. Слово «луда» хорошо известно в архангельских, вологодских и новгородских говорах. Именно там чаще всего встречались прозвища, образованные от этой лексической основы. Фамилия Лудинцев, а значит и Лудинцева, — относительно редкая, что говорит о локальном происхождении: скорее всего, родоначальник был жителем конкретной деревни или волости, где его прозвище было понятно всем.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить картину. Например, фамилия Лудин образована напрямую от той же основы «луда», а Лудинцев — от более сложной формы с суффиксом -ец, который часто указывал на принадлежность к месту («лудинец» — житель урочища Луда) или на носителя характерного признака. Таким образом, Лудинцевы — это потомки человека, которого в своём окружении называли Лудинец, и это прозвище закрепилось за его детьми как фамилия.