Фамилия Донецький — классический пример того, как географическое название становится родовым именем. Её основа — топоним Донець. Скорее всего, имеется в виду город Донецк (ныне в Ростовской области, до 1925 года назывался Александро-Грушевск, а затем — Шахты, но Донецком он стал позже) или же река Донец (Северский Донец). В украинской и южнорусской традиции название реки или населённого пункта легко превращалось в прозвище человека, который оттуда родом.

Суффикс -ськ-/-цьк- (в русской передаче -ск-) указывает на принадлежность или происхождение. В украинском языке фамилии на -цький (Донецький) столь же распространены, как русские на -ский (Донецкий). Фонетически украинский вариант смягчает «ц», что отражается в написании через апостроф или мягкий знак. Поэтому первая версия: предок носителя фамилии был выходцем из местности, связанной с Донцом — либо из города, либо с берегов реки. Такие фамилии давали переселенцам, чтобы отличать их от местных жителей.

Вторая версия, менее вероятная, но допустимая: прозвище Донець мог получить человек, чем-то напоминавший донского казака или жителя Подонья. Однако в таком случае фамилия скорее приняла бы форму Донцов или Донской. Форма на -цький жёстко привязана к конкретному топониму «Донець», а не к обобщённому «Дон».

С точки зрения словообразования, это типичная «географическая» фамилия, характерная для украинской и польской ономастики. В России фамилия Донецкий (с твёрдым «ц») встречается чаще, а вариант Донецький — маркер украинского происхождения или написания до реформы орфографии. В дореволюционных документах букву «ѣ» и «ь» могли использовать непоследовательно, так что в метрических книгах XIX века можно встретить обе формы.

Социальный статус носителей такой фамилии чаще всего был крестьянским или мещанским — географические прозвища давали простым людям, указывая на их малую родину. Дворянство редко получало фамилии по названиям небольших городов или рек, если только это не было связано с владением землёй, но подтверждений этому для Донецького нет. Так что, скорее всего, предки — выходцы из слобожанских или донских земель, переселившиеся в другие регионы и получившие фамилию по месту прежнего жительства.