Фамилия Гомельчук — яркий пример украинской модели фамилий на -чук, которая в прошлом играла роль отчества или указателя на принадлежность к роду. В основе лежит топоним Гомель — название города в Беларуси. Суффикс -чук (уменьшительно-патронимический, распространённый на Правобережной и Западной Украине) в данном случае означает «потомок человека из Гомеля» или «маленький Гомельский». То есть первый носитель фамилии, скорее всего, был переселенцем из Гомеля или его окрестностей, а его дети и внуки получили прозвание по месту исхода отца.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали принадлежность помещику или отцу (Петров — сын Петра), модель на -чук (как и -енко) была типична для казацкой и крестьянской среды Украины. Она не указывала на сословие напрямую, но подчёркивала родовую связь: Гомельчук — это «Гомелев сын» или «из семьи Гомеля». Интересно, что в белорусской ономастике аналогичная фамилия чаще выглядела бы как Гомельский (с суффиксом -ский, типичным для шляхты), а в русской — Гомелев. Украинский вариант на -чук выдает простое происхождение: предки были не землевладельцами, а свободными или зависимыми крестьянами, ремесленниками, казаками.

Сам топоним Гомель имеет несколько версий происхождения. Наиболее правдоподобная связывает его с древнерусским словом «гомелъ» — «холм, возвышенность» или с личным именем Гомель (возможно, от языческого имени Гомол, Гомыла). Менее убедительна версия о финно-угорском корне «гом» — «речной изгиб». Для фамилии Гомельчук это не принципиально: важно, что основа — географическое название, а не личное имя или прозвище.

Фамилия редкая, встречается в основном на западе Украины (Волынь, Ровенская, Житомирская области) и среди украинской диаспоры. В России носители Гомельчук — почти всегда потомки украинских переселенцев XIX–XX веков. Встречаются варианты написания Гомельчюк, но нормативным остаётся Гомельчук.