Фамилия Коштелянчук — яркий пример того, как география и суффиксальная модель могут рассказать о происхождении больше, чем корень. Это типичная фамилия западноукраинского ареала, образованная с помощью патронимического суффикса -чук, который характерен для Подолья, Волыни и Буковины. Он означает «сын» или «потомок»: Коштелянчук — буквально «сын Коштеляна».

Основа фамилии — слово коштелян (польск. kasztelan, укр. каштелян). В Речи Посполитой и Великом княжестве Литовском каштелян — это должностное лицо, заместитель воеводы, управляющий замком (каштелянией) с административными и военными функциями. На русских землях эту должность называли «каштелян» или «коштелян», а на украинских — «каштелян» и реже «коштэлян» с характерным для западных говоров «о» после шипящего. Таким образом, предок носителя фамилии мог быть либо самим каштеляном, либо, что вероятнее, служить у него или быть его крепостным — фамилии на -чук нередко давали по имени господина или его должности.

Второй, менее вероятный, вариант — связь с польским словом koszt («расход», «издержки»). Тогда kosztelan могло быть прозвищем бережливого или, наоборот, расточительного человека. Однако эта версия уступает первой по популярности в ономастике, так как модель «должность + чук» встречается в украинской антропонимии сплошь и рядом (скажем, Писарчук, Дячок, Староста), а прозвища от абстрактных понятий с таким суффиксом — редкость.

По сословной принадлежности Коштелянчуки, скорее всего, относились к крестьянам или казакам, а не к шляхте, поскольку суффикс -чук в польско-украинской среде редко встречался у знати. Фамилия почти не встречается в центральной России и Беларуси, зато компактно бытует в западных областях Украины — на Тернопольщине, Хмельнитчине, в Ивано-Франковской области. Встречается также вариант написания через «а» — Каштелянчук, что связано с колебанием «о/а» в безударной позиции.