Фамилия Чернелевская — женская форма фамилии Чернелевский, и её происхождение напрямую связано с географическим названием. В основе лежит топоним Чернелев или Чернелево. На карте Восточной Европы таких пунктов несколько: село Чернелев в Хмельницкой области Украины, деревни Чернелево в Беларуси (Минская область) и в России (например, бывшая деревня в Тверской области). Фамилия образована по типичной для шляхетских и дворянских родов модели: название места + суффикс -ский/-цкий, который указывал на принадлежность к владению или происхождение оттуда. В Речи Посполитой такие фамилии давали землевладельцам, а позже их перенимали и крестьяне, переселившиеся из этих мест.

Корень «чернел-» восходит к прилагательному «чёрный». Однако не стоит думать, что он прямо указывает на цвет волос или кожи. Чаще всего топонимы с основой «черн-» возникали из-за тёмного цвета почвы (чернозём), густого тёмного леса или чёрной воды в реке. Село Чернелев могло получить имя по речке Чернелевке — типичный для славянской гидронимии случай, когда водоём назвали за тёмный ил или торфяной оттенок воды. Таким образом, фамилия Чернелевская буквально означает «прибывшая из Чернелева» или «владеющая Чернелевом».

Суффикс -ев- в основе указывает на притяжательность: Чернелев — это «принадлежащий Чернелу». А вот что такое «Чернел» — спорный момент. Это могло быть прозвище или некалендарное имя человека (Чернел — «черный, смуглый»). Либо, что вероятнее, Чернел — это краткая форма от сложных имен вроде Чернослав, Черномир, которые встречались в древнерусской антропонимии. В любом случае, цепочка образования прозрачна: прозвище или имя Чернел → название деревни Чернелево (или Чернелев) → фамилия Чернелевский/Чернелевская.

Сословно фамилия не была строго закреплена за одним классом. В XIX веке Чернелевские встречались и среди мелкопоместной шляхты Волынской и Киевской губерний, и среди крестьян-однодворцев. В Российской империи фамилии на -ский после отмены крепостного права активно давали бывшим крепостным по названиям деревень — так что носительница фамилии могла быть и потомственной дворянкой, и дочерью крестьянина, записанного при освобождении как «Чернелевский» по месту жительства.

Ударение в фамилии падает на второй слог: Черне́левская. Это отличает её от похожих фамилий вроде Чернело́вской (от Чернилов) — путаница возможна, но корень «чернел» здесь именно с ударным «е».