Фамилия Кильшицкая — редкий случай, когда географическое происхождение почти очевидно, а вот корень остаётся загадкой. Суффикс -ицк- указывает на польскую или западнорусскую (белорусскую, украинскую) модель образования фамилий от названий мест. Форма на -ая — типично русское окончание, которое закрепилось при переносе фамилии в русскую среду. Исходная, мужская форма фамилии — Кильшицкий, а женская, соответственно, Кильшицкая. Носитель такой фамилии — потомок человека, который либо владел местечком Кильшицы, либо оттуда происходил.

Самая вероятная топонимическая привязка — к населённому пункту с корнем «Кильш-». На карте бывшей Речи Посполитой есть несколько похожих названий: например, деревня Кильшево (Kilszewo) в Польше или Кильши (Kilšiai) в Литве. Однако прямого совпадения с «Кильшицы» в современных справочниках не встречается. Возможно, это исчезнувший хутор или усадьба. В ономастике фамилии на -ицкий часто давали не только по названию села, но и по имени основателя рода с добавлением патронимического суффикса. В таком случае основа «Кильш-» могла быть прозвищной.

Корень «кильш-» может восходить к литовскому kilti (подниматься, происходить) или к польскому kilka (несколько, горсть). Но правдоподобнее выглядит связь с антропонимом Кильша — уменьшительной формой от имени Кирилл (через народное Килька) или от немецкого Kilian. В польской традиции фамилии на -ицкий часто носили представители шляхты, даже мелкой и захудалой. Поэтому предки Кильшицких, скорее всего, были не крестьянами, а однодворцами или служилыми людьми, которые получили фамилию по названию своего поместья или места службы.

Встречаемость фамилии крайне низкая. По открытым данным, Кильшицкие живут в основном на западе России, в Беларуси и на Украине, что подтверждает западнославянские корни. Вариантов написания практически нет — фамилия устойчива, не менялась под влиянием диалектов. Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего Кильчевский (от Кильче) или Кильша — более редкая форма без суффикса.