Фамилия Парфенцев образована от канонического имени Парфений (греч. parthenos — «девственный», «чистый»). В святцах это имя носили несколько раннехристианских мучеников и святителей. В быту имя Парфений часто сокращали до Парфен, Парфёня, Парфенка — именно эти обиходные формы и легли в основу фамилий Парфенов, Парфентьев, Парфёнов, а также Парфенцев.

Суффикс -ев- в фамилии Парфенцев — стандартный патронимический, указывающий на принадлежность: «сын Парфена». А вот суффикс -ц- встречается реже, чем -ов или -ин. Он характерен для южнорусских и украинских говоров, где фамилии на -цев (Парфенцев, Корольцев, Иванцев) означали «сын такого-то» или «человек из рода такого-то». В северных и центральных регионах России чаще писали Парфенов, а вариант с -цев мог закрепиться, если семья переселилась с юга или из малороссийских земель.

Есть и вторая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть не от имени, а от прозвища Парфенец — так в некоторых говорах называли выходца из села или города с названием Парфеньево (например, в Костромской области есть село Парфеньево, известное с XIV века). Тогда Парфенцев — это «сын Парфенца», то есть переселенца из Парфеньева. Однако имя Парфений было настолько распространено среди крестьян и духовенства, что антропонимическая версия выглядит убедительнее.

Географически фамилия Парфенцев встречается рассеянно, но чаще — в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также на Дону. Это согласуется с южнорусским суффиксом: в этих краях фамилии на -цев и -цов типичны. Среди носителей были в основном крестьяне и мещане, реже — священники (имя Парфений любили в церковной среде). Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Орфографическая особенность: в старых документах фамилию могли записать через «о» — Парфонцев, под влиянием акающего произношения. Но норма закрепилась с «е», так как она прямо указывает на исходное имя Парфен.