Фамилия Верхошенцева — редкий пример, где географический термин стал основой для прозвища, а затем и фамилии. Её ядро — слово «верх» или «верховье». В русских говорах «верхошенье» или «верхошенье» могли называть возвышенное место, исток реки, верхнюю часть оврага или села. Человек, живший «на верху», в отдалённой или верхней части поселения, получал прозвище Верхошенец или Верхошенцев. Суффикс -ец в основе указывает на принадлежность к местности: как, например, «донец» — житель Дона, так и «верхошенец» — житель верховья.

Модель образования фамилии — отчество от прозвища через притяжательный суффикс -ов: Верхошенцев — сын Верхошенца. Женская форма Верхошенцева — это вариант для замужней женщины или дочери, по той же схеме, что и у большинства русских фамилий на -ов/-ев. Обратите внимание на необычное сочетание корня и суффикса: в отличие от более частых Верхова, Верховцева или Верхоланцева, здесь присутствует элемент -шен-, который может быть диалектным искажением слова «шень» (в значении «верхушка», «шишка») или же результатом слияния с суффиксом -ень. В любом случае, основа прозрачна и указывает на «верхнее» положение.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где были распространены говоры с подобными названиями — северные и центральные области России, особенно Вологодчина, Архангельская земля, а также Поволжье. В дореволюционных переписях Верхошенцевы чаще всего числились среди государственных крестьян или мещан — то есть людей, чьи предки не были крепостными, а жили на казённых землях. Сословная принадлежность здесь не случайна: прозвища по месту жительства особенно характерны для свободного населения, которое могло переселяться и закреплять за собой название новой земли.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: от имени или прозвища Верхоша, где -ша — уменьшительный суффикс (как Гриша от Григорий), а корень «верх» указывал на высокий рост или властный характер. Но она не выдерживает критики, потому что фамилии на -енцев обычно образуются от топонимических прозвищ на -ец, а не от личных имён на -ша. Так что версия с «жителем верховья» — основная и наиболее обоснованная в ономастике.