Фамилия Вильнева — женская форма фамилии Вильнев, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. В русском ономастиконе нет устоявшейся версии, но анализ словообразовательной модели и возможных корней даёт несколько правдоподобных вариантов.

Самый вероятный путь — западноевропейское происхождение. Французская фамилия Villeneuve (буквально «новый город», от ville — город и neuve — новая) могла быть русифицирована через добавление суффикса -ов/-ев, характерного для русских фамилий. Так Villeneuve превратилось в Вильнев, а от него — Вильнева. Такое заимствование часто происходило в XVIII–XIX веках, когда в Россию приезжали французские гувернёры, архитекторы или военные специалисты, чьи фамилии адаптировали на русский лад. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Вильнева не имеет массового распространения в крестьянской среде — она скорее редкая и могла принадлежать обрусевшим потомкам иностранцев.

Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с диалектным словом «вильнуть» (уклониться, вильнуть в сторону) или «вилявый» (извилистый, хитрый). В этом случае прозвище Вильня могли дать человеку увёртливому или нерешительному, а фамилия образовалась по стандартной модели: Вильня → Вильнев → Вильнева. Однако такая основа редка для русских прозвищ, и её поддержка слабая — нет устойчивых упоминаний в исторических документах.

Третий вариант — топонимический. В России есть несколько мелких населённых пунктов с названием Вильнево (например, в Тверской или Псковской области). Фамилия могла возникнуть от названия места, где жил предок: «из Вильнева» — «Вильнев». Но и здесь география скудная: такие деревни немногочисленны и малоизвестны.

Словообразовательно фамилия проста: суффикс -ев указывает на принадлежность (чей? — Вильнев), а окончание -а — на женский род. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Вильнёва, что тоже сближает её с французским произношением (Villeneuve с ударением на последний слог, но в русском языке оно сместилось).

Таким образом, наиболее обоснованной выглядит версия о французских корнях. Носительницы фамилии Вильнева, вероятно, происходят из семей, где предок носил фамилию Вильнев, адаптированную из Villeneuve. Точных данных о сословной принадлежности нет — это могли быть и дворяне, и разночинцы, но в любом случае фамилия остаётся редкой и нечастотной в России.