Фамилия Паинцева — женская форма фамилии Паинцев, и её разбор стоит начать с необычного суффикса. В русских фамилиях часто встречаются -ов/-ев, -ин, -ский, но -цев встречается реже и указывает на происхождение от названия жителя определённой местности или от прозвища, образованного с помощью суффикса -ец. Основа «Паин-» в данном случае — ключ к разгадке.

Самая вероятная версия: фамилия образована от прозвища Паинец. Это слово могло означать человека родом из местности с названием вроде Паино, Паинск или Паиничи. Такие топонимы встречаются в центральной России, особенно в бывших новгородских и псковских землях, где распространены названия на -ино. Суффикс -ец в прозвище указывал на «выходца оттуда»: Паинец — «тот, кто из Паина». Фамилия Паинцев, соответственно, означала «сын Паинца» или «принадлежащий к роду Паинца».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем или прозвищем Паин. В старину существовало имя Паисий (греческое, «всеисцеляющий»), от которого могли образовать уменьшительную форму Пая, Паин. Если так, то Паинец — это «маленький Пая», а фамилия пошла от этого прозвища. Однако в этом случае ожидалась бы фамилия Паисин или Паисев, поэтому версия с местностью выглядит надёжнее.

Словообразовательная модель простая: основа Паин- + суффикс -ец (прозвище) + суффикс -ев (притяжательный, указывающий на принадлежность). Ударение в фамилии, скорее всего, падает на первый слог: Па́инцева, что типично для фамилий с суффиксом -цев, образованных от топонимов.

Географически фамилия редкая. По данным переписей и справочников, носители фамилии Паинцев встречаются в основном в центральных и северо-западных регионах России — в Тверской, Новгородской и Псковской областях. Это косвенно подтверждает связь с местными названиями на -ино. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться через «о» (Поинцев) из-за акающего произношения, но это скорее исключение.

Сословная принадлежность предков — скорее всего, крестьяне или мещане. Фамилии на -цев редко встречаются у дворян, которые чаще имели фамилии на -ов/-ев или -ский. Паинцевы, вероятно, были государственными или помещичьими крестьянами, получившими фамилию по месту прежнего жительства при переписях XVIII–XIX веков. Никаких знаменитых носителей в истории не зафиксировано — фамилия осталась локальной и не попала в общероссийские энциклопедии.