Фамилия Обеленцевы — редкий пример, где корень почти наверняка связан не с именем или ремеслом, а с бытовым прозвищем, которое закрепилось за родом на северо-западе России. Основа «Обелен-» восходит к диалектному глаголу «обеленть» — в псковских и тверских говорах это значило «обмануть, провести, надуть». Человека, который славился хитростью или любил морочить голову, могли прозвать Обеленцем. Суффикс -ец указывает на носителя признака: Обеленец — тот, кто обелентил, то есть обманщик, плут.

Модель образования фамилии стандартная для русских родовых имён: прозвище Обеленец → притяжательное прилагательное Обеленцев (чей? — сын Обеленца) → фамилия Обеленцевы. Суффикс -ев, а не -ов, объясняется тем, что основа оканчивается на мягкий согласный «ц». Такая форма характерна для фамилий, возникших в XV–XVII веках, когда прозвища активно переходили в наследственные именования.

Есть и другая, менее правдоподобная версия — от слова «обелённый» в значении «освобождённый от податей». В Московском государстве «обеленными» называли крестьян или земли, выведенные из-под тягла. Но в этом случае естественнее было бы ожидать фамилию Оболенцевы или Оболенские — от топонима Оболенск. Написание через «е» в корне («Обеленцевы», а не «Оболенцевы») говорит в пользу прозвищного происхождения: ударение в говорах падало на второй слог, и «о» редуцировалось в «а», которое на письме передавали как «е».

Географически фамилия тяготеет к Псковской области и соседним районам Новгородчины. В переписях XIX века Обеленцевы встречаются среди государственных крестьян и мещан — то есть в среде, где прозвища были живы и естественны. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её «низовое» происхождение.

В современных справочниках фамилия остаётся малочисленной. По данным на 2020-е годы, носителей — не более нескольких сотен человек, в основном в Псковской области и Санкт-Петербурге. Это типичная ситуация для прозвищных фамилий на -ец, которые почти не дали ответвлений: они застыли в одной локальной группе и не распространились по стране.