Фамилия Хиельницкий встречается редко, и её написание сразу указывает на то, что перед нами не стандартная русская фамилия. Буквосочетание «Хие» в начале — явный признак польского или западноукраинского происхождения. В русском языке такое начало нетипично, и оно часто возникало при передаче польских фамилий на кириллицу, где польское «H» переходило в «Х», а «ie» — в «ие».

Основа фамилии — топоним Хиельник (польск. Chielnik). Это название нескольких сёл на юго-востоке Польши и западе Украины. Фамилия образована по типичной для шляхты модели с суффиксом -цкий (-ski): житель или владелец Хиельника получал прозвание Хиельницкий. Такие фамилии на -ский в XVI–XVII веках закреплялись за мелкой польской и украинской шляхтой, а также за крестьянами, переселившимися из одного села в другое.

Вторая версия, менее вероятная, связывает фамилию с личным именем Хиель (уменьшительное от Хиероним, то есть Иероним). Тогда суффикс -ницкий указывал бы на принадлежность: «сын Хиеля». Однако географическая привязка здесь слабее, а для польской ономастики модель от названия поселения встречается чаще.

Написание «Хиельницкий» вместо более привычного «Хельницкий» или «Хильницкий» — результат исторической записи. В польском оригинале фамилия могла выглядеть как Chielnicki, где «Ch» читается как твёрдое «Х», а «ie» как «е». При переводе на русский язык в документах XIX века букву «е» могли заменить на «ие», чтобы сохранить произношение — так и закрепилась форма с двумя гласными.

Таким образом, носитель фамилии Хиельницкий почти наверняка имеет корни в юго-восточной Польше или на Западной Украине. Его предки могли быть либо мелкими землевладельцами из окрестностей села Хиельник, либо крестьянами, получившими фамилию по месту выхода. Фамилия не имеет отношения к известному гетману Богдану Хмельницкому — там другая основа (хмель) и иная словообразовательная модель.