Фамилия Михальчев напрямую связана с именем Михалько — западнославянской формой крестильного имени Михаил. На Руси это имя пришло из греческого языка вместе с христианством, а в основе лежит древнееврейское выражение, которое переводят как «кто как Бог». Однако в народной традиции закрепилось более простое толкование — «благонравный», что и отражено в старых справочниках.

Михалько — это уменьшительно-ласкательный вариант, который использовали в быту, а в документах писали полное церковное имя. От этой обиходной формы и пошла фамилия. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Михальчев буквально означает «сын Михальча» или «из рода Михальковых». Такая модель образования — через притяжательный суффикс при имени отца — одна из самых распространённых в русских фамилиях, но здесь интересен именно промежуточный вариант Михальч, который встречается реже, чем привычные Мишин или Михайлов.

В архивных документах начала XX века встречается запись о Михальчеве Егоре Ивановиче, родившемся в 1886 году в Саратовской области, в Ершовском районе. Это подтверждает, что фамилия бытовала в Поволжье, хотя её западнославянские корни указывают на возможное продвижение носителей с западных территорий. Впрочем, имя Михалько было известно и в юго-западных русских землях, поэтому нельзя исключать, что фамилия сформировалась независимо в разных регионах.

Сравните с однокоренными фамилиями: Михальков, Михальчук, Михалькевич. Все они образованы от того же имени, но разными суффиксами, что отражает местные традиции имяобразования. Михальчев — форма, где основа усечена до Михальч, что делает её более компактной. В письменных источниках фамилия могла писаться через «а» или «о» в первом слоге, но устоявшееся написание закрепилось за вариантом с «и».