Фамилия Милинцова — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, женское прозвище или имя, причём с двойным «уменьшительным» суффиксом. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать цепочку словообразования.

Конечный суффикс -ов указывает на принадлежность: Милинцова — это «дочь (или жена) Милинца». А сам Милинец — это форма, образованная от более короткого имени Мила или Миля с помощью суффикса -ец. Такие суффиксы в русских фамилиях часто давали значение «маленький, младший» или просто служили для образования прозвища. Таким образом, Милинец — это, вероятно, «сын Милы» или «человек, которого звали Мила».

Исходное имя Мила — это не полное церковное имя, а народная, разговорная сокращённая форма от таких имён, как Милана, Милена, Милолика или даже Людмила. В древнерусском языке корень «мил-» означал «милый, любимый, приятный». Так могли назвать желанного, долгожданного ребёнка или ласково прозвать женщину за её характер. В отличие от фамилий на -ин (Милин, Милина), которые прямо указывали на отца по имени Мила, форма Милинец добавляла дополнительный суффикс, что встречается реже и характерно для северных и центральных областей России, где любили «двойные» уменьшительные формы.

Встречается и другая, менее вероятная версия: основа могла быть не от имени, а от прозвища Милинец, данного человеку, который был «миленок» — ласковый, приветливый, но с оттенком некоторой зависимости или младшинства (как «милёнок» в диалектах). Однако первая версия, через имя, выглядит надёжнее, так как фамилии от личных имён — самый массовый пласт русских фамилий.

Современное написание с буквой «ц» (Милинцова, а не Милинцева) — это результат фонетического процесса: в некоторых говорах «е» после мягкого согласного перед твёрдым переходило в «о» (как «село» — «сёл»). Поэтому в документах фамилия закрепилась в форме Милинцов, а не Милинцев. Встречаются и варианты с ударением на первый слог (Милинцо́ва) и на второй (Мили́нцова), что зависит от местной традиции произношения. Сама фамилия очень редкая, и её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких соседних родов, разошедшихся по стране.