Фамилия Кобельчук звучит нарочито по-украински и сразу выдаёт своего носителя. Её разгадка лежит в прозвище или мирском имени Кобель — так в старину называли кобеля, то есть самца собаки. В славянской традиции, особенно в западнорусских и украинских землях, зооморфные прозвища давали не из желания оскорбить, а по внешнему сходству или особенности характера: мог быть драчливый, навязчивый, бойкий человек. А мог быть и просто хозяин породистого кобеля, за которым закрепилось прозвище.

Модель образования здесь прозрачна: суффикс -ук (-чук) — один из самых распространённых в украинской антропонимии. Он указывает на потомка, на «малого»: Кобельчук — это сын или внук Кобеля. Если сравнивать с великорусскими фамилиями на -ов, то Кобельчук — то же самое, что Кобелев, но с иной, западнорусской, огласовкой и словообразовательной логикой. В польской традиции аналогичная фамилия звучала бы как Кобельчик, а в белорусской — Кобелькевич.

Географически фамилия тяготеет к западным областям Украины — Волыни, Подолью, Галиции. Там фамилии на -чук особенно частотны, и Кобельчук — одна из многих, образованных от прозвищ, не связанных с крестильными именами. Ономаст Борис Унбегаун в своём труде «Русские фамилии» отмечал, что такие «собачьи» фамилии бытовали в крестьянской и казачьей среде и не несли негативного оттенка — они просто фиксировали прозвище, которое давала община.

Спорных версий здесь почти нет. Иногда пытаются возвести Кобель к польскому «kobiel» (корзина) или к диалектному «кобел» (мера сыпучих тел), но это натяжка: в украинском языке «кобель» — прежде всего собака, и народная этимология здесь работает против лингвистической. Правдоподобнее всего — зооморфное происхождение, типичное для простонародных прозвищ.

Сословно Кобельчуки — почти наверняка крестьяне или казаки. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано. В современных телефонных справочниках фамилия встречается нечасто, но компактно — на западе Украины и в диаспорах Канады и США, куда уехали потомки галицийских крестьян в конце XIX — начале XX века.