Фамилия Кобелецкий образовалась по модели, типичной для украинской, польской и южнорусской ономастики: к основе добавили суффикс -ецкий/-цкий, который указывает на принадлежность к месту или роду. Это отличает её от более распространённой фамилии Кобелев, где использован простой патронимический суффикс -ев. В основе лежит мирское имя Кобелек, которое в старину давали без пренебрежительного оттенка. Слово «кобель» означало «самец собаки», и древнерусское имя несло зооморфную положительную символику: родители надеялись, что ребёнку передадутся качества этого животного — выносливость, верность, чутьё.

В исторических источниках встречаются разные варианты этого имени. С. Б. Веселовский в своих работах по ономастике упоминает: Наука Кобель (Двинский уезд, 1524), Кобель Агламазов (помещик, середина XVI века), Никифор Кобелев (дьяк великого князя Ивана III, конец XV века), Карп Кобель Лаврентьев (1595), а также Кобель-плотник (1567, Вологда). Эти записи показывают, что имя бытовало в разных социальных слоях — от крестьян и плотников до дьяков и помещиков.

Фамилия Кобелецкий — сравнительно редкая. Она могла закрепиться за потомком человека по имени Кобелек, который переселился в другую местность, где его стали называть «Кобелецкий» — то есть «выходец от Кобеля» или «принадлежащий к роду Кобелей». Суффикс -цкий часто добавляли к прозвищам и именам при образовании фамилий у шляхты и казачества, поэтому не исключено, что предки носителей этой фамилии имели отношение к польской или малороссийской служилой среде. Точное место и время возникновения рода можно установить только в ходе углублённых генеалогических изысканий.