Фамилия Кобилецька — женская форма фамилии Кобилецький, и её происхождение напрямую связано с украинским и польским ономастическим ареалом. Основа фамилии — слово «кобила» (лошадь, кобыла). В славянской традиции прозвище Кобыла было распространённым и не обязательно указывало на занятие коневодством или извозом. Чаще так называли человека с крупным телосложением, длинным лицом или просто упрямым, тяжёлым характером — по ассоциации с рабочим животным.

Суффикс -ецьк- (в польском варианте -ецк-) указывает на топонимическое происхождение. Фамилия Кобилецька, скорее всего, образована от названия населённого пункта — Кобильце, Кобилець, Кобиляки (такие сёла встречаются на западе Украины и в восточной Польше). Владелец или житель такого места получал прозвище Кобилецький, а его жена или дочь — Кобилецька. Это типичная модель для польской шляхты и украинской старшины: окончание -ський/-цький закрепляло связь с родовым имением.

В польской традиции фамилия Kobilęcka (Кобиленцька) могла принадлежать мелкой шляхте, которая владела землёй в селе Кобиляны или Кобильце. В украинском варианте носители фамилии чаще были крестьянами или казаками, получившими фамилию по месту жительства. Встречается также версия, что фамилию могли дать потомкам человека по прозвищу Кобилець (уменьшительное от «кобыла») — например, сыну или слуге.

В написании через «є» (Кобилецька) закрепился украинский вариант, характерный для Волыни, Подолья и Галичины. В польских записях XIX века фамилия могла выглядеть как Kobilecka или Kobylecka. В современной Украине фамилия редкая, сосредоточена преимущественно в западных областях. В России практически не встречается — это маркер западнославянского или украинского корня.