Фамилия Бительский образована по продуктивной модели с суффиксом -ский, который в русской ономастике чаще всего указывает на географическое происхождение: от названия местности (села, усадьбы, местечка). Основа «Битель-» с большой вероятностью восходит к топониму — например, к названию населённого пункта Битель, Бительск или Бителево. Такие названия могли возникнуть от прозвища или фамилии первопоселенца, а те, в свою очередь, — от слова «битель». В русских говорах «битель» означало «тот, кто бьёт», «обидчик», «драчун», но также могло относиться к орудию: битель — часть цепа для молотьбы, молотильный валик. Ремесленная версия: предок мог быть молотильщиком, изготовителем цепов или просто человеком с бойким нравом, получившим такое прозвище.

Менее распространённая, но допустимая версия — связь с личным именем Битя, уменьшительной формой от Виктор (через «Витя» → «Битя» с диалектным озвончением). В таком случае Бительский — потомок некоего Бити, что редко, но фиксируется в фамилиях на -ельский.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и белорусским землям, где суффикс -ский особенно характерен для дворянских и шляхетских фамилий, образованных от названий имений. Однако Бительский не относится к числу громких дворянских родов — скорее, это фамилия однодворцев или мещан, получивших прозвание по месту жительства. В дореволюционных источниках встречается редко, что говорит о локальном бытовании.

В современной России Бительские рассеяны, но небольшие группы носителей встречаются в Центральном и Северо-Западном федеральных округах. Ударение в фамилии плавающее: в разных семьях произносят и Бительский (на первый слог), и Бительский (на второй) — оба варианта допустимы, хотя нормативным считается ударение на втором слоге, по аналогии с большинством фамилий на -ский.