Фамилия Новлянцева происходит от прозвища или мирского имени Новлянец. Основа здесь — «новля», то есть нечто новое: новина, вновь распаханное поле, новое поселение или даже новорождённый. В русских говорах слово «новля» фиксировали в значении «новь, целина», а также «новинка, новый предмет». Человек по прозвищу Новлянец мог быть первопоселенцем на новом месте, тем, кто начал осваивать пустошь, либо же родился в семье, где долго не было детей.

Модель образования фамилии — типичная для русского Севера и северо-востока. Суффикс -ец указывает на принадлежность к месту или качеству: новлянец — «житель Новой земли» или «человек с новины». Затем к основе Новлян- добавили притяжательный суффикс -ев- (в женском роде — -ева). Обычно такие фамилии закреплялись за крестьянами и посадскими людьми, а не за дворянством, потому что прозвище указывало на бытовую или хозяйственную характеристику.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Архангельской и Костромской областям, где много топонимов с корнем «нов»: деревни Новая, Новлянка, Новленское. Встречается также вариант Новлянцев, а женская форма Новлянцева — самая распространённая в современных справочниках. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Новля́нцева.

Споров у этимологов эта фамилия не вызывает. Единственная неочевидность — могло ли прозвище относиться к человеку, который любил обновки или часто менял место жительства. Но правдоподобнее версия с привязкой к земле: Новлянцами называли крестьян, обрабатывающих недавно расчищенный участок. В документах XVI–XVII веков, когда шло активное освоение лесных земель, такие прозвища были делом обычным.