Фамилия Хмилецкий звучит так, будто её обладатель родом из мест, где хмель вьётся по плетням. И это первая, самая очевидная версия: в основе лежит украинское или белорусское слово «хміль» — хмель. Суффикс -ецк-/-цк- указывает на происхождение от географического названия. Скорее всего, предок получил фамилию по имени села или хутора, которое в свою очередь назвали по зарослям хмеля или по занятию жителей — хмелеводству. Таких топонимов на западе Украины и в южной Беларуси немало: Хмельник, Хмелевка, Хмелище. Форма Хмилецкий — результат местного произношения, где «е» перешло в «и» (такое характерно для многих говоров).

Менее вероятный, но допустимый вариант — происхождение от прозвища Хмиль, которое могли дать либо горьковатому, «хмельному» человеку (в переносном смысле — едкому, острому на язык), либо тому, кто торговал или возделывал хмель. Суффикс -ский в польской и западнорусской традиции часто присоединяли к прозвищам, превращая их в фамилии шляхетского или казачьего звучания. Однако в отличие от фамилий на -ов/-ев, которые обычно носили крестьяне и мещане, фамилии на -ский в XVII–XIX веках были распространены среди духовенства, мелкой шляхты и казачьей старшины. Поэтому Хмилецкие могли происходить из тех слоёв, где фамилию давали не по отцу, а по местности или роду занятий, подчёркивая статус.

В написании фамилии есть одна тонкость. В документах XIX века можно встретить варианты Хмелецкий, Хмилецкий и даже Хмельницкий. Последний — совсем другая фамилия, но из-за схожести звучания в переписях их путали. Хмилецкий — более редкая и локальная форма, сохранившаяся в основном в Волынской, Гродненской и Киевской губерниях. Сейчас носители фамилии встречаются по всей Украине, в Беларуси и в южных областях России, куда переселялись крестьяне в ходе столыпинской реформы.