Фамилия Кобельницкая — это женская форма фамилии Кобельницкий, а та, в свою очередь, образована по географическому принципу. Проще говоря, предок носительницы этой фамилии был выходцем из населённого пункта с названием вроде Кобельница, Кобельники или Кобельничи. Такие названия не редкость для западных регионов бывшей Речи Посполитой — современной Украины, Беларуси и восточной Польши. В основе топонима, скорее всего, лежит слово «кобель» в его прямом значении — «самец собаки». Прозвище Кобель в старину давали людям с определённым складом характера: драчливым, задиристым, упрямым или бранчливым. Соответственно, селение, где жил такой человек или его потомки, могли назвать Кобельницей.

Суффикс -ниц- в названии указывает на место (как в словах «мельница» или «больница»), а фамильный суффикс -ск(ий) — типичный для польской и украинской шляхты, а также для духовенства. В Российской империи такие фамилии на -ский/-цкий чаще всего носили дворяне, получившие их по названию родового имения, или выходцы из духовного сословия, которым семинарии давали фамилии по церковным приходам. Поэтому Кобельницкие могли быть как мелкопоместными дворянами, так и потомками священников.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с польским словом «kobiela» — так называли короб, лукошко или плетёную суму. В этом случае Кобельницкий — потомок корзинщика или торговца, носившего за плечами kobielę. Однако звучание фамилии тяготеет именно к собачьему корню, а не к плетёному.

Встречаемость фамилии сегодня невысока, и сосредоточена она в основном в западных областях Украины (Львовская, Тернопольская, Ивано-Франковская), а также среди потомков эмигрантов в Польше и диаспоре. Фамилия не была распространена в центральной России, что подтверждает её польско-украинские корни. При склонении женская форма Кобельницкая не меняется по падежам как прилагательное: нет Кобельницкой, к Кобельницкой.