Фамилия Мгромцев — редкая и с первого взгляда неочевидная. Её основа — «Мгром», что не встречается ни в древнерусских именах, ни в распространённых прозвищах. Скорее всего, мы имеем дело с искажённым или диалектным вариантом исходного слова. Самая вероятная версия: фамилия образована от прозвища Мгромец, которое, в свою очередь, восходит к слову «гром» с приставкой «м-» (возможно, от «мглить» — темнеть, или от междометия, передающего гул). В русских говорах встречалось слово «мгромкий» — оглушительно громкий, раскатистый. Так могли прозвать человека с зычным голосом, крикуна или того, кто работал с громкими орудиями — например, кузнеца или колокольного мастера.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Мгромцев буквально означает «сын Мгромца». Формант -ец в основе типичен для прозвищ, обозначающих носителя качества (ср. «удалец», «храбрец»). Фамилия могла закрепиться на северо-западе России или в Поволжье, где диалектное «мгромкий» фиксировалось этнографами, но точная география бытования не установлена — носителей крайне мало.

Вторая гипотеза, менее вероятная, связывает «Мгром» с тюркским корнем «мгр» (гнев, ярость) или с греческим «megas» (большой), но объяснение через русскую диалектную лексику выглядит проще и правдоподобнее: фамилия исконно русская, хотя и нестандартная по звучанию. Встречаются варианты написания Мгромцов, где суффикс -ов вместо -ев — это результат упрощения при переписи, когда конечное «-ец» воспринималось как часть основы.

В дореволюционных источниках фамилия не зафиксирована среди дворянства или купечества — скорее всего, это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде, где ценили меткое уличное прозвище. Искать её стоит в метрических книгах губерний с сильным влиянием северных говоров — Новгородской, Вологодской или Вятской.