Фамилия Нувальцева — редкий случай, когда основа угадывается не сразу, а разбор заставляет заглянуть в диалектную лексику. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -ев-, указывающий на принадлежность к роду. В мужском варианте фамилия звучала бы как Нувальцев, и образована она от прозвища или имени Нувалец.

Ключ к пониманию — корень «нув-», который в русских говорах (особенно северных и сибирских) связан с глаголом «нувать» — то же, что «нырять», «окунаться», а также «прятаться», «исчезать». Нувальцем могли прозвать человека, который часто нырял (например, рыбака или водолаза-любителя), либо того, кто отличался скрытностью, умел «уходить в воду» в переносном смысле. Вторая, менее вероятная версия — искажение имени Нувал (библейское имя, встречающееся в Ветхом Завете), но для русской фамильной традиции это нетипично.

Суффикс -ец- в основе «Нувалец» типичен для прозвищ, характеризующих человека по действию или свойству. Такие модели в XVI–XVII веках активно давали крестьянам и посадским людям. Фамилия Нувальцева, скорее всего, закрепилась в среде, где говор сохранял архаичную лексику: на Русском Севере, в Поморье или в Приуралье. Географически она крайне редка, и найти её можно в единичных записях метрических книг XIX века, что подтверждает её локальное происхождение.

В отличие от фамилий на -ов/-ев от церковных имён (Иванов, Петров), Нувальцева стоит в ряду «прозвищных» фамилий, которые редко попадали в дворянские родословные. Её носители, вероятно, были государственными или помещичьими крестьянами, а прозвище закрепилось за одним родом, не распространившись широко.