Фамилия Бычинские — типичный пример польско-украинской или белорусской модели образования на -ский/-цкий, которая на восточнославянских землях чаще всего указывала на шляхетское происхождение или принадлежность к географическому топониму. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые образовывались от имени или прозвища отца, фамилии на -ский закреплялись за владельцами поместий или выходцами из конкретного села. Основа Бычин- может восходить к названию нескольких населённых пунктов — например, Бычин в Польше (Люблинское воеводство) или Бычино в Беларуси и на Украине. Человек, получивший такую фамилию, скорее всего, был либо помещиком, владевшим землёй в этих местах, либо крестьянином, переселившимся оттуда и названным по месту прежнего жительства.

Менее вероятная, но возможная версия связывает корень с личным прозвищем Бык или Бычок. В древнерусской и западнорусской традиции прозвище Бык давали упрямому, сильному или работящему человеку. От него могли образовать фамилию Бычин, а уже от неё — Бычинский, то есть «сын Бычина». Однако в этом случае фамилия скорее получила бы суффикс -ов (Бычков), а не -ский, поэтому топонимическая версия выглядит убедительнее.

Интересно, что в русском дворянском родословном сборнике фамилия Бычинские не значится среди столбовых дворян — это подтверждает её польско-литовское происхождение. В Речи Посполитой носители фамилии могли принадлежать к мелкой шляхте, так называемой «застенковой», которая владела небольшими участками или даже не имела крестьян. В XIX веке, после разделов Польши, часть Бычинских оказалась на территории Российской империи, где фамилия постепенно русифицировалась: ударение могло сместиться на второй слог, а в документах появились варианты вроде Бычинские и Бычинские.

Сегодня фамилия встречается в основном в западных областях Украины, Беларуси, а также среди потомков эмигрантов в Польше. В России она редка и чаще всего фиксируется в центральных регионах, куда переселенцы переезжали в ходе столыпинской аграрной реформы или в советское время.