Фамилия Павловчева образована от мужской формы Павловчев, а та, в свою очередь, — от имени Павел через цепочку суффиксов. Это не самая распространённая модель: к основе Павлов- (притяжательное прилагательное от Павел, то есть «Павлов сын») добавился суффикс -чев, который в русской ономастике встречается реже, чем просто -ов или -ев. Такое наращение характерно для южнорусских и украинских говоров, где фамилии нередко усложнялись дополнительными патронимическими суффиксами. Если бы фамилия образовалась в центральной России, она, скорее всего, звучала бы как Павлов или Павловичев. Форма Павловчев — это «внучий» патроним: предка звали Павлом, его сына в обиходе называли Павловым, а внука уже Павловчевым, то есть «внуком Павлова».

Основа фамилии восходит к латинскому имени Paulus («маленький»), которое пришло на Русь вместе с христианством. В крестьянской среде имя Павел было одним из самых частых, поэтому фамилий с корнем Павл- чрезвычайно много, но Павловчевы — сравнительно редкий вариант. Географически фамилия тяготеет к югу России: Воронежская, Ростовская области, Краснодарский край. Встречается и на Украине, где суффикс -чев при произношении часто смягчается.

Поскольку фамилия образована от крестильного имени, она не указывает на конкретное ремесло или прозвище предка. Носители Павловчевы — потомки человека по имени Павел, который жил не позднее XVII–XVIII века, когда фамилии начали закрепляться у крестьян. Дворянской эта фамилия не была: в родословных книгах она не фиксируется, а значит, предки Павловчевых — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, возможно, однодворцы южных окраин.