Фамилия Вальцева — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не внешняя черта, а конкретный предмет, причём с чёткой профессиональной привязкой. Корень здесь — «вальц», который в русском языке закрепился как заимствование из немецкого Walze (каток, валик, цилиндр). В ремёслах так называли прокатный вал, деталь мельницы или токарный станок для обработки металла давлением. Соответственно, прозвище Вальц или фамилию Вальцев мог получить человек, работавший на вальцовой мельнице, на прокатном стане или изготавливавший такие валы.

Женская форма Вальцева указывает, что носительница — потомок мужчины по фамилии Вальцев. Мужской вариант образован по стандартной модели с суффиксом -ев, который добавляется к основам на мягкий согласный или ц. Здесь основа «Вальц» — фамилия скорее всего семинарского или искусственного происхождения, но не исключён и вариант, когда прозвище дали в среде мастеровых людей, особенно на Урале или в центральных губерниях, где в XIX веке активно развивалось металлообрабатывающее производство.

Интересно, что в отличие от более частых фамилий с корнем «вал» (Валин, Валов), которые обычно связывают с именем Валентин или с насыпью, Вальцева имеет узкопрофессиональное значение. Встречается она редко, чаще всего в центральной России и на Урале. В дореволюционных источниках можно найти упоминания купцов и мещан Вальцевых, но массового распространения фамилия не получила — возможно, потому что вальцовое дело было уделом узкого круга ремесленников.

Таким образом, предки человека с фамилией Вальцева с высокой долей вероятности были либо мельниками на вальцовых мельницах, либо мастерами по металлу — теми, кто работал с прокатными вальцами.