Фамилия Кобелюк — характерный пример украинской модели образования фамилий с суффиксом -юк. Этот суффикс в украинской ономастике выполняет роль, аналогичную русскому -ов/-ев или белорусскому -ович: он указывает на родство, чаще всего по отцу. Кобелюк — это буквально «сын Кобеля» или «потомок Кобеля». Основа фамилии — прозвище Кобель.

В славянской традиции прозвища от названий домашних животных были широко распространены. Прозвище Кобель, казалось бы, прямое и простое, на деле могло иметь несколько значений. Самое очевидное — отсылка к характеру или поведению: так могли назвать драчливого, задиристого мужчину, «гуляку» или человека с тяжелым нравом. Однако в говорах слово «кобель» имело и другие смыслы. В некоторых регионах так называли вид рыболовной снасти или часть ткацкого станка, что могло указывать на ремесло предка. Встречалось и значение «пень», «колода», откуда прозвище мог получить коренастый, крепкий человек.

Географически фамилия Кобелюк сосредоточена в западных и центральных областях Украины — на Волыни, Подолье, в Галиции. Это типичная западноукраинская фамилия, где суффикс -юк особенно распространен. В России носители Кобелюк встречаются реже, как правило, в результате миграций XIX–XX веков.

Интересно, что фамилия Кобелюк не имеет отношения к русской фамилии Кобелев, хотя корень общий. Русская версия образована через суффикс -ев и в дореволюционной России чаще встречалась в купеческой или мещанской среде. Кобелюк же — фамилия сельская, крестьянская, что подтверждается массовыми записями в метрических книгах православных и греко-католических церквей Волынской и Подольской губерний. Фамилия не угасла и сегодня: по данным современных телефонных справочников, Кобелюки компактно живут в Тернопольской, Хмельницкой и Ровненской областях, сохраняя привязку к историческому ареалу.