Фамилия Сосновев — редкий пример, где на стыке корня и суффикса произошла любопытная фонетическая перестройка. В основе, очевидно, лежит слово «сосна» или производное от него «сосновый». Однако стандартная модель образования фамилий от прилагательных на -ов/-ев дала бы форму Соснов. Удвоение или, точнее, появление вставного «е» — Сосновев — наводит на мысль, что перед нами не прямое притяжательное прилагательное, а более сложная словообразовательная цепочка.

Скорее всего, фамилия восходит к прозвищу Сосновей. В русских говорах суффикс -ей мог указывать на носителя признака: «сосновей» — человек, живущий в сосновом лесу, либо тот, кто занимается заготовкой или обработкой сосны. Подобные прозвища давали по месту жительства или роду занятий — например, бортники (собиратели мёда) часто селились в борах. От прозвища Сосновей по схеме «чей будешь?» — «Сосновеев» (сын Сосновея) и возникла фамилия, где двойное «е» со временем сократилось до одного, но написание сохранило следы исходной формы.

В ономастическом словаре Б. Унбегауна подобные модели разбираются на примере фамилий от прозвищ на -ей: например, Соловей — Соловьев. В случае Сосновев мы видим ту же логику: основа «соснов-» + прозвищный суффикс «-ей» + фамильный «-ев». Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России, где сосновые леса — привычный ландшафт, однако точных данных о её концентрации нет: фамилия настолько редкая, что в современных справочниках почти не встречается.

В дореволюционной России носители фамилии Сосновев могли быть как крестьянами из лесных губерний (Вологодской, Костромской, Вятской), так и мещанами или купцами, связанными с лесным промыслом. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на мягкую основу (сосновей), что характерно для говоров, где ударение падало на последний слог. Если бы фамилия произошла напрямую от слова «сосна», она звучала бы как Соснин, а не Сосновев, что ещё раз подтверждает прозвищное происхождение.