Фамилия Новальнева — женская форма фамилии Новальнев, и её основа — редкое или диалектное прозвище. В отличие от многих фамилий на -ов/-ев, образованных от крестильных имён или названий профессий, эта фамилия связана с прилагательным «новальный». В русских говорах «новальный» означало «обильный, сплошной, повальный» (например, «новальный дождь» или «новальный снег»). Человек мог получить прозвище Новальный за что-то масштабное или неожиданное: за бурный нрав, за крупное телосложение или за привычку делать всё «залпом», разом.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Новальнев — сын Новального. Такая модель типична для русских фамилий, но здесь основа не имя, а прозвище, что встречается реже. Фамилия могла закрепиться в северных и центральных губерниях России, где слово «новальный» бытовало в крестьянской среде. В письменных источниках фамилия Новальнев не фиксируется в боярских или дворянских списках, что косвенно указывает на её происхождение из непривилегированных сословий.

Есть и менее вероятная версия: связь с глаголом «новать» (в диалектах — «начинать, затевать»). Тогда Новальнев — потомок человека, который «новал» какое-то дело, то есть был зачинателем или первым в чём-то. Но эта гипотеза слабее, так как глагол редок, а прилагательное «новальный» встречается чаще и даёт более прямое толкование.

Сравните с однокоренными фамилиями: Новальский, Новальцев, Новальнов. У Новальнева суффикс -ев, а не -ов, что говорит о мягкой основе (Новальн-). Такое написание могло возникнуть из-за местного произношения или ошибки писаря, но в любом случае фамилия сохраняет редкую диалектную черту, которая отличает её от массовых.