Фамилия Соломенцева образована от прозвища Соломенец, и в её основе лежит слово «солома». Самая распространённая версия связывает такое прозвище с внешностью: соломой на Руси называли человека со светло-русыми, почти белыми волосами, которые цветом напоминали высушенные стебли. Потомок человека с таким прозвищем со временем получил фамилию Соломенцев, а его жена или дочь стали писаться Соломенцева.

Однако прозвище Соломенец могло относиться не только к цвету волос. В народной речи соломой нередко называли что-то худое, тонкое или ломкое, поэтому прозвище могло закрепиться за высоким и худым человеком. Возможен и бытовой подтекст: Соломенцем могли дразнить того, кто торговал соломой, крыл ею крыши или жил в бедной, «соломенной» избе. Точную причину появления прозвища сейчас установить сложно, но все версии сходятся в одном — фамилия имеет чисто русские корни и связана с крестьянским бытом.

Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий. Сначала появилось прозвище Соломенец, которое указывало на человека из определённой местности или с определёнными качествами. Затем от него через суффикс -ев- образовалось притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?» — Соломенцев, то есть сын, потомок Соломенца. Форма Соломенцева — это женский вариант фамилии, который закрепился за женщинами как наследуемый.

Интересно, что фамилия Соломенцев не так распространена, как её однокоренные «собратья» — Соломин, Соломинцев. Это говорит о том, что прозвище Соломенец бытовало в более узком ареале, вероятно, в северных и центральных русских говорах, где слово «соломенец» употреблялось для обозначения жителя деревни, промышлявшего соломой. В некоторых диалектах так называли и сноповязальщика, что делает фамилию профессиональной по происхождению.

Ударение в фамилии чаще всего падает на второй слог — Соломе́нцева, хотя в некоторых регионах можно услышать вариант с ударением на третий. На письме фамилия устойчива, и её форма не менялась веками, сохранив память о прозвище далёкого предка, которого окружающие прозвали за светлые волосы или за работу с соломой.