Фамилия Пецева — женская форма мужской фамилии Пецев, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель на -ев указывает на происхождение от личного имени или прозвища, оканчивающегося на мягкий согласный или -й. В данном случае основа — «Пец». Это либо краткая форма от крестильного имени Пётр (через уменьшительное Петя, Пеця), либо прозвище, которое в южнорусских и украинских говорах могло означать «маленький», «коротышка» (от диалектного «пець» — пенёк, обрубок). Второй вариант менее распространён, но не исключён.

Словообразовательно Пецева стоит в ряду фамилий вроде Петров, Петин, Петьков, но отличается редкостью. Если основа — от имени Пётр, то суффикс -ев здесь нестандартен: обычно от Петра образуют Петров, а Пецев — это скорее от Пец, что говорит о том, что предок носителя фамилии был известен именно под этим уменьшительным именем или прозвищем. В документах XVII–XVIII веков фиксировались формы Пец, Пеца как самостоятельные прозвища, особенно в рязанских и тульских землях.

Географически фамилия Пецева встречается преимущественно в южных областях России и на Украине — в Воронежской, Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это указывает на возможную связь с казачьей средой, где прозвища были особенно живучи и переходили в фамилии без изменений. Социальный контекст: чаще всего носители фамилии были крестьянами или мещанами, так как дворянские роды с такой фамилией в исторических справочниках не отмечены.

В словаре русских фамилий Б. Унбегауна модель на -ев/-ов считается самой массовой, но Пецева выделяется тем, что её основа не даёт однозначной этимологии. Спор между версией «от Петра» и «от прозвища» можно разрешить в пользу первой: уменьшительное Пеця (Пец) для Петра — вполне естественно для диалектов, где цокали (Пец вместо Петь). Вторая версия — от «пець» (пенёк) — менее вероятна, так как прозвища такого типа обычно давали по внешности, но они реже становились фамилиями без дополнительного суффикса.