Фамилия Тиманцева — женская форма, мужская — Тиманцев. В основе фамилии лежит не церковное имя, а прозвище или мирское имя Тиманец. Суффикс -ец в русских фамилиях встречается нечасто и обычно указывает на принадлежность к местности или группе людей. Тиманец — это человек, которого называли Тиман. А имя Тиман — это народная, обиходная форма крестильного имени Тимофей (от греческого «почитающий Бога»). В русских говорах имя Тимофей «сокращали» по-разному: Тима, Тимоха, Тимоша, а Тиман — одна из таких усечённых форм, закрепившаяся как самостоятельное прозвище. Суффикс -ец в таком случае мог означать «сын Тимана» или «человек из рода Тиманов», то есть фамилия образована по модели отчества с помощью патронимического суффикса.

Второй, менее вероятный, вариант: Тиманец — прозвище человека, пришедшего из села или местности с названием Тиманово, Тиманка или похожим. Такие топонимы встречаются на севере и в центральной России, но их связь с фамилией трудно подтвердить без конкретных архивных записей. Ономасты (например, Б. Унбегаун в «Русских фамилиях») отмечают, что суффикс -ец в фамилиях чаще встречается на юге и западе России, а также в Белоруссии и на Украине, где он заменял великорусское -ов/-ев. Однако фамилия Тиманцев (Тиманцева) звучит скорее по-северному или по-сибирски — с твёрдым окончанием и редким сочетанием суффиксов.

Сословно фамилия Тиманцева не указывает на дворянство или духовенство. Скорее всего, предки были крестьянами или посадскими людьми. Фамилия не принадлежала к числу распространённых — в дореволюционных списках она встречается эпизодически, в основном в Вологодской, Вятской и Пермской губерниях. В современной России Тиманцевы живут в Пермском крае, Кировской области и на Урале. География подтверждает версию о северном происхождении: именно там имя Тимофей в форме Тиман было в ходу, и от него образовывали фамилии с суффиксом -ец, который со временем оброс типичным русским окончанием -ев (Тиман + ев = Тиманцев). Так что человек с фамилией Тиманцева — потомок Тимана, то есть Тимофея, из северорусской или уральской крестьянской семьи.