Фамилия Вдовцева образована от прозвища Вдовец, которое в старину давали вдовому мужчине. В крестьянской и мещанской среде, где семья и хозяйство были крепко связаны, статус вдовца — человека, оставшегося без жены, — сразу бросался в глаза и становился устойчивой бытовой характеристикой. От этого прозвища через суффикс принадлежности -ев- и возникла фамилия: Вдовцев, а её женская форма — Вдовцева.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий или шипящий согласный: Вдовец — Вдовцев. Такая модель типична для центральных и южнорусских регионов. Встречаются и родственные фамилии: Вдовин, Вдовиченко, Вдовенко, Вдовичев — все они восходят к той же основе, но различаются по способу образования и ареалу. Вдовцева стоит в ряду тех, что сохранили исходное прозвище почти без изменений, без дополнительных уменьшительных или патронимических суффиксов.

Редкость фамилии объясняется не только частотностью самого прозвища, но и тем, что в документах вдовца часто записывали не по прозвищу, а по имени или отчеству. Поэтому Вдовцевы — это, скорее всего, потомки конкретного человека, которого в своей округе знали исключительно как «вдовца», и это слово закрепилось за его детьми как родовое имя.

В написании фамилии возможна вариативность: в дореволюционных метрических книгах встречается как Вдовцева, так и Вдовцова — через букву «о» под влиянием акающих говоров. Современная орфографическая норма закрепила форму через «е», но в архивах стоит быть готовым к обоим вариантам.