Фамилия Нестерцова — женская форма фамилии Нестерцов, и её ключ к происхождению лежит в редком суффиксе -ц-. В русской ономастике этот суффикс часто указывает на уменьшительную или «сыновью» форму имени, но не такую прямую, как -ов/-ев или -ин. Нестерцов — это не просто «сын Нестера», а скорее «сын Нестерца», то есть человека, которого в быту звали уменьшительно-ласкательным именем Нестерец. Такая модель образования фамилий характерна для южнорусских и украинских говоров, где -ец добавляли к имени для обозначения младшего родственника или просто как ласкательную форму.

Основа фамилии восходит к каноническому мужскому имени Нестор. В древнегреческом языке Νέστωρ означало «возвратившийся домой» или «мудрый советник» — так звали одного из героев Троянской войны, славившегося красноречием и долголетием. На Руси имя Нестор было распространено в среде духовенства и монашества, прежде всего благодаря летописцу Нестору, автору «Повести временных лет». Однако в народной среде имя быстро обрастало просторечными формами: Нестер, Нестерко, Нестеря, а также Нестерец — от него и пошёл Нестерцов.

Если рассматривать географию, фамилия Нестерцов и её женская форма Нестерцова чаще всего встречаются в регионах, где смешивались великорусские и малороссийские традиции: в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также в Ростовской и на Кубани. Это косвенно подтверждает, что предки носителей фамилии были либо выходцами из южных губерний, либо из казачьих сословий, где уменьшительные формы имён на -ец были особенно живучи.

В отличие от более распространённых Нестеровых или Нестеренко, фамилия Нестерцова сохраняет оттенок личного прозвища: предок был не просто «Нестеров сын», а «Нестерец» — возможно, младший в роду, невысокий ростом или тот, кого в семье ласково выделяли. Суффикс -ц- здесь работает как маркер конкретности, а не обобщения.