В основе фамилии Полтавцева лежит название украинского города Полтава. Полтава впервые упоминается в 1173 в «Слове о полку Игореве». До 1569 находился в составе Великого княжества Литовского, с 1569 в составе Польши, с 1667 — Российской империи. 8 июля 1709 произошла Полтавская битва, которая закончилась победой армии Петра I над армией шведского короля Карла XII. Видимо, предок Полтавцеваых долгое время жил в этом городе, за что и получил прозвище Полтавец. В результате, потомок человека, обладающего прозвищем Полтавец, со временем получил фамилию Полтавцева.