Фамилия Килькинская — русская, но звучит необычно, и это сразу подсказывает, что её стоит разбирать не с корня, а с суффикса. Окончание -ская указывает на типичную модель для дворянских или географических фамилий, образованных от названия местности. В старину такую фамилию чаще всего получал человек, владевший землёй или живший в селе, деревне, урочище с названием Килькино, Килькино-Знаменское или похожим. Значит, предок носителя фамилии был либо помещиком, либо крестьянином, приписанным к этому месту.

Сама основа «Кильк-» ведёт к прозвищу или имени. Самый прямой путь — от слова «килька» — мелкая рыба семейства сельдевых. Прозвище Килька могли дать человеку маленького роста, худощавому, юркому или, наоборот, тому, кто промышлял ловлей этой рыбы. В поморских и волжских губерниях, где килька была промысловой, такое прозвище было бы понятным. Менее вероятно, но возможно, что корень восходит к диалектному глаголу «килькать» — издавать резкий звук, кричать по-птичьи, но эта версия слабее, так как не оставила заметного следа в фамилиях.

Фамилия редкая, и её география сужена. Встречается она в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской, Архангельской и Костромской. Это совпадает с зоной распространения «рыбных» прозвищ и названий деревень на -ино. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Килькин, Кильков, — то Килькинская стоит особняком: суффикс -ская придаёт ей оттенок «принадлежности к месту», а не просто «сын Кильки». То есть предок был не просто Килька, а человек «из Килькина».

Социально фамилия могла принадлежать как крестьянам, которых записывали по деревне, так и обедневшим дворянам, владевшим сельцом Килькино. Но чёткого сословного следа в архивах нет — это как раз тот случай, когда нет данных, чтобы утверждать что-то одно. Главное, что фамилия не вымышленная и не искусственная, а живая, образованная по естественной для XVIII–XIX веков модели «от названия села — к фамилии».