Фамилия Ольшанцева — женская форма от Ольшанцев, и её разговорная, «уличная» основа сразу выдает бытовое происхождение. В отличие от фамилий на -ский, которые часто носили дворяне и духовенство, суффикс -ев (через мягкое -ц-) указывает на принадлежность к простому сословию: «чей?» — Ольшанцев, то есть сын или слуга Ольшанца.

Корень фамилии — топоним Ольшана или Ольшанка. Названий сёл, деревень и речек с таким именем по России и Украине десятки: от Ольшаны в Смоленской области до Ольшанки в Воронежской. Все они восходят к слову «ольха» — дереву, растущему у воды. Человек, которого прозвали Ольшанец, мог быть выходцем из одного из этих мест. В старину такие прозвища давали переселенцам: пришёл из Ольшаны — стал Ольшанец.

Менее вероятная, но возможная версия — прозвище по роду занятий: «ольшанец» могли называть мастера, работавшего с ольхой (строителя лодок, угольщика). Однако в этом случае фамилия была бы редкой и локальной. В пользу географической версии говорит распространённость модели: Ольшанский, Ольшанов, Ольшанцев — все они «гнездятся» в одних и тех же областях, где есть реки Ольшанки.

Суффикс -цев в фамилии — чисто русский, разговорный вариант. В украинской и белорусской среде чаще встречается Ольшанец без добавления -ов/-ев. Таким образом, Ольшанцевы — это потомки крестьян или мещан, которых когда-то выделило из среды название родного села, и фамилия прочно закрепилась в центральных и южных регионах России.