Фамилия Воронежцев — одна из тех, что прямо указывает на географическое происхождение предка. Её основа — прозвище Воронежец, которое в XVI–XVII веках давали выходцу из города Воронежа, основанного в 1586 году как крепость на южных рубежах Русского государства. Суффикс -ец в таких прозвищах типичен для обозначения жителя определённой местности: ср. туляк — тулец, пермяк — пермец, воронежец — человек из Воронежа.

Разбираемся с происхождением самого названия города. По наиболее авторитетной версии (её придерживаются лингвисты, в том числе Б. Унбегаун), Воронеж восходит к притяжательному прилагательному от древнеславянского личного имени Воронег. Ударение в этом имени падало на последний слог — Вороне́г. Само имя, скорее всего, связано со словом «ворон» или прилагательным «вороной» (чёрный, тёмный). Позже связь с личным именем стёрлась, а ударение в названии города сместилось на второй слог — Воро́неж.

Фамилия образована по стандартной модели: к прозвищу Воронежец добавили патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкой основы). Получилось буквально «чей? — Воронежцев», то есть сын Воронежца. Так фамилия закрепилась за потомками того самого человека, который когда-то ушёл из Воронежа в другой регион и получил прозвище по месту прежнего жительства. География фамилии сегодня охватывает не только Черноземье, но и многие другие области России — следствие миграций служилых людей и крестьян в последующие столетия.