Фамилия Ильвицкая — женская форма мужской фамилии Ильвицкий. По способу образования это типичная «географическая» фамилия: суффикс -цк- (в варианте -ск-) указывает на связь с местностью. Такие фамилии обычно получали дворяне по названию своих поместий или выходцы из сёл и городов, оканчивающихся на -ск, -цк. Основа здесь — топоним Ильвица или Ильвицы.

Где именно могла находиться эта местность? Наиболее вероятная версия отсылает к названию реки Ильвица, которая протекает в Смоленской области (приток Каспли). В таком случае Ильвицкими называли выходцев с берегов этой реки или из одноимённого селения. Менее вероятна, но возможна связь с личным именем Илья через промежуточную форму — прозвище Ильва или Ильвица, которое могло возникнуть в говорах. Однако для фамилий на -ский/-цкий первична именно географическая привязка, а не прозвищная модель.

С точки зрения сословной истории, фамилия Ильвицкий могла принадлежать как мелкопоместному дворянству (польского или западнорусского происхождения, где такие фамилии на -ский особенно часты), так и духовенству — семинаристы нередко получали фамилии по названиям приходов или сёл. Встречаемость фамилии в современных документах невысока, что говорит о её локальном характере: скорее всего, корни семьи — в западных или центральных областях России, возможно, в Смоленщине или Беларуси.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ильвицкий стоит в одном ряду с Ильинским, Ильиным, Ильвовым, но отличается редкой основой. В отличие от массового Ильинского (от церкви Ильи Пророка), Ильвицкий отсылает не к имени святого напрямую, а к конкретному топониму, что делает фамилию более узкой и уникальной в генеалогическом плане.