Фамилия Вальцев ведет начало от личного имени Валец, которое могло иметь два совершенно разных источника. Первый и самый вероятный — это разговорная, сокращенная форма таких крестильных имен, как Валентин или Валерий. Оба они восходят к латинскому «valeo» — «быть сильным, здоровым, крепким». В этой версии фамилия оказывается в ряду «говорящих» фамилий, пожеланием силы и здоровья предку. В церковном календаре есть святой мученик Валент, диакон Елийской церкви, известный знанием Писания, что могло повлиять на популярность имени в старину.

Вторая версия не связана с церковными святцами. В южнорусских говорах словом «валец» называли неряшливого, нечистоплотного человека. Но и здесь не всё однозначно: такое прозвище могло пристать к человеку не из-за его личных качеств, а по роду занятий. Валец — тот, кто занимался «грязной» работой, например крашением тканей или выделкой кож. В этом случае фамилия становится профессиональной, указывая на конкретное ремесло, а не на недостаток характера.

Модель образования фамилии проста: к основе Валец прибавился типичный русский суффикс принадлежности -ев, указывающий на прямого потомка («чей?» — Вальцев, то есть сын Вальца). Такая модель была массовой в XVI–XVII веках и закрепила за потомками имя или прозвище родоначальника. Фамилия Вальцев, таким образом, может быть как «именной» (от Валентина или Валерия), так и «прозвищной» (от ремесла), но в обоих случаях она несет в себе конкретную, бытовую характеристику человека, жившего несколько веков назад.