Фамилия Тихонцева — женская форма, а её основа мужская — Тихонцев. В центре фамилии лежит каноническое крестильное имя Тихон. В переводе с греческого «tychon» означает «счастливый», «удачливый». В святцах это имя связано с несколькими раннехристианскими святыми, но на Руси его популярность подогревалась почитанием Тихона Задонского и Тихона, патриарха Московского.

Однако не всё так прямолинейно. Фамилия Тихонцев образована не напрямую от имени Тихон, а от его производной формы — Тихонец. Суффикс -ец здесь типичен для северных и северо-восточных русских говоров (сравните: молодец, удалец, а также фамилии Гусев — Гусец — Гусенцев). Тихонцем могли называть сына или младшего родственника Тихона, а также человека, который чем-то походил на этого Тихона или принадлежал его двору. Затем к прозвищу Тихонец добавился стандартный патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «чей будешь?» — «Тихонцев».

Вторая, менее вероятная, версия связывает фамилию с диалектным словом «тихонец» — так в некоторых областях называли тихого, скромного, незаметного человека. В этом случае фамилия образована не от имени, а от прозвища по характеру. Но первая версия (от имени) надёжнее: фамилии от полных форм имени Тихон (Тихонов, Тишин) широко распространены, а форма Тихонцев — более редкий, локальный вариант, характерный для переселенческих областей русского Севера и Сибири.

Географически фамилия Тихонцева встречается фрагментарно. Её «гнезда» фиксируются в Архангельской области, в Пермском крае и в некоторых районах Сибири, куда в XVII–XIX веках уходили северные крестьяне. Сословно носители фамилии — почти поголовно крестьяне и мещане, без дворянских корней. Сложносоставная фамилия вроде Тихонцев-Платонов уже свидетельствовала бы о семинарском происхождении, но простая Тихонцева — это стопроцентный маркер крестьянского рода, где имя предка закрепилось в обиходной, местной форме.