Фамилия Холодельщиков — одна из тех редких русских фамилий, которые напрямую указывают на конкретное ремесло, почти не оставляя пространства для догадок. Её основа — слово «холодильщик». В дореволюционной России так называли мастера, который занимался устройством и обслуживанием ледников, погребов и первых холодильных камер. В условиях отсутствия электричества и промышленного холода такой человек был незаменим: он отвечал за заготовку льда зимой, утепление хранилищ и сохранение скоропортящихся продуктов — от мяса на бойне до рыбы на промысле.

Модель образования типична для профессиональных прозвищ: суффикс -щик (в старом написании -льщик) указывает на деятеля, а окончание -ов превращает прозвище в фамилию, отвечая на вопрос «чей?» — то есть сын или потомок Холодильщика. Такая фамилия могла закрепиться за крестьянином или мещанином, который владел ремеслом, или за его детьми, получившими прозвище по отцовскому занятию. В отличие от более частых Кузнецовых или Мельниковых, Холодельщиковы встречаются редко, и это делает фамилию ценной для историка: она не «стёрлась» массовым употреблением.

Интересна орфографическая деталь: в современном написании сохраняется буква «ё» (Холодёльщиков), хотя в XIX веке её могли писать через «е» — Холодельщиков. Ударение, скорее всего, падает на третий слог: Холодёльщиков. Фамилия не имеет отношения к слову «холодец» или «холодный» как качеству характера — это чисто профессиональное именование, что сближает её с такими редкими вариантами, как Ледников или Льдов. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные модели разбираются в группе «ремесленных» фамилий на -щиков, хотя сам Холодельщиков в них не упоминается — из-за редкости.

Географически фамилия могла возникнуть в регионах с развитым рыбным промыслом или торговлей мясом — на севере, в Поволжье или на Урале, где ледники были частью хозяйства. Точных данных о распространении нет, но по косвенным признакам (единичные записи в метрических книгах XIX века) можно предположить, что носители жили в центральных губерниях, возможно, в среде старообрядцев, где ценили долгое хранение продуктов. Сегодня фамилия встречается спорадически, и её носитель почти наверняка может считать, что его предок был не просто ремесленником, а специалистом, от которого зависело, не пропадёт ли зимний запас мяса или рыбы до нового сезона.