Фамилия Дулинчак — один из тех случаев, когда географический ключ важнее, чем попытка разобрать корень по словарю. Она почти наверняка западноукраинская, точнее — из зоны, где польский и украинский языки веками переплетались: Галиция, Волынь, Подолье. На это указывает суффикс -чак. В восточнославянских фамилиях он встречается редко и почти всегда как заимствование или диалектная форма, а вот в украинской и польской ономастике это живой и продуктивный способ образовывать фамилии от прозвищ и личных имён. Суффикс -чак часто несёт уменьшительный или «сыновний» оттенок, как, например, в фамилиях Стефанчак, Иванчак, Павлючак.

Основа «Дулин» неоднозначна, и здесь стоит рассматривать две версии, не навязывая одну как единственную. Первая и самая прямая: Дулин — это притяжательное прилагательное от прозвища или некалендарного имени Дуля. В украинских говорах «дуля» — это не только груша определённого сорта, но и пренебрежительное название глуповатого или простоватого человека (ср. с русским «дурак», хотя связь не прямая). В польском языке dula имеет сходные значения — «дурак», «простак». Таким образом, Дулинчак мог означать «сын (или потомок) Дули», то есть человека, которого за глаза называли Дулей. Такие прозвища по внешним или поведенческим чертам были обычны в среде крестьян и мещан Речи Посполитой.

Вторая версия — топонимическая. На карте Польши и Западной Украины есть несколько сёл и местечек с названием Дулины, Дулины-Мали, Дулины-Вельке. Фамилия могла возникнуть как указание на выходца из такого места: «Дулинчак» — «житель Дулин». В этом случае основа теряет пренебрежительный оттенок и становится чисто географической меткой. Суффикс -ак/-чак в западноукраинских фамилиях часто обозначает именно принадлежность к местности (ср. Поляк, Литвак, Волиняк).

Обе версии правдоподобны, но первая (от прозвища Дуля) выглядит чуть более вероятной: фамилии на -чак от личных имён и прозвищ в этом регионе встречаются чаще, чем чисто топонимические. Социально предки Дулинчаков, скорее всего, были крестьянами или мелкими ремесленниками — именно в этих слоях населения прозвища закреплялись как фамилии, а суффикс -чак указывал на младшего члена семьи или, в более широком смысле, на «сыновью» связь с родоначальником.

В написании фамилии устоялась форма Дулинчак — с буквой «и» в корне и мягким «ч». В польских записях XIX века могла встречаться вариация Dulinzczak или Dulińczak, но в современном русском и украинском написании она закрепилась именно так. Фамилия редкая, в списках массовых не числится, что только подтверждает её локальное, «гнездовое» происхождение из одного конкретного села или округи.