Фамилия Остропольцев образована от географического названия — скорее всего, от местечка Острополь. Таких поселений в Российской империи было несколько, но самое известное — Острополь в Староконстантиновском уезде Волынской губернии (ныне Хмельницкая область Украины). Это было местечко, то есть поселение городского типа с торговой площадью и ремесленными слободами. В разные годы оно входило в состав Польши и России, и его еврейское и православное население дало немало фамилий на -ский и -цев.

Суффикс -цев в русских фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин, и указывает на принадлежность к определённому месту по модели «кто из Острополя — тот острополец». То есть Остропольцев — это «сын остропольца» или «выходец из Острополя». Такая модель типична для южнорусских и украинских земель, где фамилии на -цев (как Полтавцев, Харьковцев) фиксировали не столько дворянское происхождение, сколько крестьянскую или мещанскую миграцию. Остропольцы — это не жители крепости, а люди, переселившиеся в другие губернии, но сохранившие память о малой родине.

Само название Острополь — славянское, сложное: «острый» (в значении «клинообразный», «выдающийся») и «поле». Так могли назвать поселение на мысу, на крутом берегу реки или на границе земель. Никакой связи с «острогом» или тюрьмой здесь нет, хотя внешнее созвучие иногда вводит в заблуждение. В ономастическом словаре Б. Унбегауна эта модель описывается как типичная для фамилий, указывающих на исходное место жительства, но сама фамилия Остропольцев в нём не упоминается — это редкий случай, не попавший в классические списки.

В дореволюционных записях фамилия встречается в основном среди мещан и крестьян южных губерний, а также в казачьих областях. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — вероятно, предки Остропольцевых были людьми податных сословий, которые при переписях получали фамилию по месту выхода. Сейчас она редкая, но не исчезнувшая: носители встречаются в России, Украине и среди эмигрантов, и каждый раз это отсылка к тому самому волынскому местечку, которого уже нет на карте.