Фамилия Варжанцев — редкий случай, когда на первый план выходит не корень, а суффикс. Модель на -цев (-цов) в русских фамилиях встречается не так часто, как массовые -ов или -ин, и почти всегда указывает на географическую привязку: так называли выходца из конкретного места. Варжанцев — это человек родом из Варжанова или Варжанцева.

Сам топоним, скорее всего, восходит к названию реки или озера Варжа. В гидронимии балтийского и финно-угорского происхождения корень «варж» (от литовского varža — «теснина», «узкий проход») или «варг» (в карельских и вепсских говорах — «трудный», «бедный») не редкость. На карте России есть несколько речушек с похожим названием, особенно в бывших Новгородских и Псковских землях, где славяне плотно контактировали с балтами и чудью. Поэтому версия, что предок Варжанцевых жил на реке Варже или в селе при ней, выглядит убедительнее, чем попытки вывести фамилию напрямую из прозвища.

Встречается и альтернативное объяснение — от личного имени Варжан, которое могло быть производной формой от Варфоломей или Варсонофий. Но для такого редкого антропонима нет устойчивой традиции в святцах или бытовых именниках. Географическая версия проще и логичнее: фамилия образована по той же модели, что и, скажем, Козельцев (из Козельска) или Ржевцев (из Ржева), только с менее известной локацией.

Носители фамилии Варжанцев встречаются в основном в центральной России и Поволжье, что косвенно подтверждает миграцию из северо-западных областей в более поздние века. Сословного барьера у такой фамилии не было — её мог получить и крестьянин, переселившийся из деревни Варжанцево, и мещанин, записанный по месту прежнего жительства.