Фамилия Полумордвинцев — редкий случай, когда прозвище застыло в такой необычной форме. Она образована от прилагательного «полумордвинский» или существительного «полумордвин» с помощью патронимического суффикса -ец и родового окончания -ев. Модель «полу- + этноним + -ец» в русских фамилиях встречается нечасто и почти всегда указывает на смешанное происхождение человека: полурусский-полумордвин, рождённый от брака с представительницей мордовского народа. В отличие от фамилий вроде Мордвинов или Мордвинцев, где основа — чистый этноним, здесь приставка «полу-» подчёркивает неполноту, помесь.

В основе лежит слово «мордвин» — устаревшее название народа мордвы (эрзи и мокши), которое в XVI–XIX веках широко бытовало в русских документах. Приставка «полу-» в прозвищах того времени могла означать не только кровное родство, но и внешнее сходство, образ жизни или даже ироничное отношение — например, «полутатарин» или «полубарин» в писцовых книгах. В случае с Полумордвинцевым правдоподобнее всего версия о реальном смешанном браке: в Поволжье, особенно на территории современных Нижегородской, Пензенской, Самарской областей и Мордовии, такие союзы были обычным делом, и прозвище закреплялось за детьми.

Суффикс -ец в фамилиях типа Полумордвинцев, Кузнецов, Стрельцов указывает на принадлежность к определённой группе или происхождение от лица, названного по основе. Окончание -ев, а не -ов, стоит после мягкого согласного «ц». Интересно, что фамилия сохранила полную форму прилагательного, а не сократилась до Мордвинцев или Полумордвинов, — это говорит о том, что прозвище было устойчивым и передавалось именно в таком виде.

Встречаемость фамилии крайне низкая. В современных базах данных и телефонных справочниках Полумордвинцевы фиксируются единично, в основном в центральной России и Поволжье. Известных исторических носителей нет, что типично для фамилий, возникших в крестьянской или мещанской среде и не попавших в дворянские родословные книги. Аналогов по модели немного: можно вспомнить фамилии Полубояринов, Полуектов (от имени Полуект), но все они редки. Полумордвинцев стоит особняком — это не просто «сын мордвина», а «сын полумордвина», что фиксирует конкретную социальную и этническую ситуацию в русской деревне.