Фамилия Полховцева — женская форма от Полховцев, и её происхождение напрямую связано с названием населённого пункта. В основе лежит топоним Полхов, Полхово или Полховцы. Таких деревень и сёл в России и на Украине несколько десятков, но самые известные — Полховский Майдан в Нижегородской области, прославившийся матрёшками, и сёла с корнем «Полх» в бывшей Орловской губернии. Человек, переехавший оттуда, получал прозвище Полховец — «житель Полхова». Суффикс -ец указывал на принадлежность к местности, а фамильный суффикс -ов добавился по стандартной модели: Полховец → Полховцев.

Мужская форма Полховцев образована от прозвища Полховец через притяжательный суффикс -ов, буквально означая «сын Полховца». Модель типична для русских фамилий второй половины XVII–XIX веков, когда крестьяне и мещане массово получали фамилии по месту прежнего жительства. Женская форма Полховцева — это грамматическое согласование по роду, никакого отдельного смысла она не несёт.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: от древнерусского нецерковного имени Полх, которое могло быть сокращением от Полух (Полухий — «полоумный», «бешеный»). В таком случае Полховец — это «сын или человек Полха», а фамилия пошла от личного прозвища, а не от географического названия. Однако большинство современных носителей фамилии Полховцев/Полховцева сосредоточено в Центральной России и Поволжье — именно в тех регионах, где есть соответствующие топонимы, что делает «географическую» версию основной.

Интересная деталь: фамилия встречается в двух вариантах ударения — Полхóвцев и Пóлховцев. Первый вариант чаще указывает на происхождение от названия Полхов (с ударением на втором слоге), второй — от Полхово (с ударением на первый). В документах XIX века оба написания считались допустимыми, и путаница сохраняется до сих пор.