Фамилия Вахранева — женская форма, а её основа, мужская фамилия Вахранев, встречается нечасто, что сразу указывает на её возможное происхождение из небольшого локального гнезда или от редкого прозвища. Словообразовательная модель здесь простая: суффикс -ев, который в русских фамилиях обычно присоединяли к основам на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа — Вахрань, Вахран или Вахраня.

Самая вероятная версия — происхождение от крестильного имени Варфоломей в его просторечной форме Вахрамей. В русских говорах имя Варфоломей, арамейского происхождения («сын вспаханной земли»), сильно переиначили: через стадии Вахромей, Вахрамей и затем Вахран. Сокращение «Вахран» — это усечённая, обиходная форма, от которой с помощью патронимического суффикса -ев и образовали фамилию. То есть Вахранев буквально означает «сын Вахрана», а Вахран — это уменьшительное от Вахрамей.

Есть и вторая, менее распространённая версия, которую приводят некоторые исследователи народных говоров. В некоторых диалектах слово «вахрать» могло означать «шлёпать, брести по грязи» или «медленно работать». Тогда прозвище Вахрань (или Вахря) давали нерасторопному, мешковатому человеку. Однако эта гипотеза слабее: фамилии от прозвищ с таким корнем почти не фиксируются, а вот следы имени Варфоломей в виде Вахрамеев, Вахрушев и Вахранев хорошо известны в ономастике.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, особенно к бывшим Вологодской и Архангельской губерниям, где имя Вахрамей было в ходу у крестьян. По сословной принадлежности предки Вахраневых — почти наверняка крестьяне или посадские люди, получившие фамилию по отцу уже в XVIII–XIX веках, после реформы учёта населения. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Особенность написания — флексия -ев, а не -ов, подтверждает, что в основе было слово на мягкий согласный (Вахрань). Если бы исходной формой было Вахран, фамилия звучала бы как Вахранов, но этого не произошло. Так что Вахранева — это фамилия, за которой стоит не столько прозвище, сколько живая народная переработка древнего библейского имени, сохранившаяся в глубинке.