Фамилия Кобеляков — редкий случай, когда географическая привязка перевешивает все остальные версии. В основе почти наверняка лежит топоним Кобеляки — название города в Полтавской области Украины и нескольких сёл в других регионах. Человек, переселившийся из Кобеляк, получал прозвище Кобеляк, а его потомки становились Кобеляковыми. Суффикс -ов стандартно указывает на принадлежность: «чей?» — Кобеляков, то есть сын или потомок Кобеляка.

Менее вероятная, но возможная версия отталкивается от слова «кобель» в значении «пёс». В украинских и южнорусских говорах «кобель» могло быть не только ругательным, но и шутливым прозвищем — например, для упрямого или драчливого человека. Однако в таком случае ожидалась бы фамилия Кобелев или Кобельков. Форма Кобеляков с суффиксом -як характерна именно для украинской модели образования фамилий от названий мест: ср. Полтавец — Полтавченко, Кобеляк — Кобеляков.

Интересно, что фамилия почти не встречается в центральных и северных областях России. Основной ареал — Ростовская, Волгоградская области и Краснодарский край, то есть регионы, куда активно переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. Это косвенно подтверждает топонимическую версию: предок Кобеляковых скорее всего был выходцем из одноимённого местечка, а не получил прозвище от собаки.

В дореволюционных источниках фамилия фиксируется редко, что говорит о её крестьянском или мещанском происхождении. Дворянских родов Кобеляковых не было, герба не существовало. Это рядовая, но характерная для юга России фамилия, которая буквально «привязана» к конкретному месту на карте.