Фамилия Хельберг — одна из тех, что сразу выдают скандинавское происхождение. Она образована по типичной для Швеции и Норвегии модели: основа «Хель» (Hel) плюс «берг» (berg — гора). Первая часть может восходить к имени Хельге (Helge — «святой», «посвящённый богам») или к слову «хель» (hel — «здоровый», «целый»). Вторая часть — «берг» — указывает на географический объект: гору, скалу или возвышенность. Таким образом, фамилия могла означать либо «гора Хельге», либо «священная гора», либо «здоровая гора» — в зависимости от того, что вкладывали в основу.

В отличие от многих русских фамилий на -ов/-ев, Хельберг не имеет суффикса принадлежности. Это чистая композита, типичная для германских и скандинавских языков. В Швеции и Норвегии такие фамилии часто давали по названию хутора или усадьбы: человек, живший у горы Хельберг, со временем сам становился Хельбергом. В России эта фамилия редкая и, скорее всего, пришлая — её могли привезти обрусевшие шведы, финны или немцы (в немецком языке Helberg пишется через e, но звучит так же). Встречается и вариант написания через «ё» — Хёльберг, что ближе к шведскому произношению.

Споров о происхождении корня «Хель» почти нет: в скандинавском контексте он редко связан с мифологической Хель (богиней смерти), чаще — с личным именем или прилагательным. Если бы фамилия возникла в славянской среде, её бы переделали в Хельбергов или Хельбергский, но этого не произошло — она осталась в исходной форме, что подтверждает её иноязычные корни. По сословной принадлежности предки-носители могли быть крестьянами или ремесленниками из Скандинавии, реже — дворянами, если фамилия фиксировалась в шведских гербовниках. В России Хельберги — это, как правило, потомки переселенцев XVIII–XIX веков, часто из Прибалтики или Финляндии.