Фамилия Коцубальская — редкий пример, в котором при разборе сразу видно несколько слоёв: польская или западнорусская модель с суффиксом -ск-, женское окончание -ая и основа, уходящая в диалектную лексику. Если отбросить типичный для дворянских и шляхетских фамилий суффикс, остаётся корень «коцуб» — и вот тут начинается главное.

В польском и украинском языках «коцуб» (kocub) — это кочерга, железный прут с загнутым концом для перемешивания углей в печи. Прозвище Коцуб могли дать либо кузнецу, который такие кочерги ковал, либо человеку с тёмными, сажистыми волосами или смуглой кожей — по ассоциации с цветом сажи. В некоторых говорах «коцуба» называли неуклюжего, медлительного человека — возможно, из-за сходства с тяжёлой кочергой. Так что основа фамилии — не имя, а прозвище по ремеслу или внешности.

Суффикс -ск- указывает на географическое или территориальное происхождение: в Речи Посполитой фамилии на -ский/-цкий сначала получали дворяне по названию имения, а позже — и крестьяне, переселившиеся из одного села в другое. Коцубальский — это, скорее всего, «человек из места, где жил Коцуб» или «потомок Коцуба». Ударение в фамилии, судя по аналогиям, падает на второй слог: Коцуба́льская.

Женская форма на -ая характерна для русского варианта фамилии — в польском оригинале она звучала бы как Kocubalska. Встречаемость фамилии крайне низкая, в основном на западе современной Украины, в Волынской и Ровенской областях, а также среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В дореволюционных метриках фамилия могла писаться через «о» или «а» в первом слоге — Коцубальская или Кацубальская, что связано с аканьем в устной речи.

Сословная принадлежность предков неясна: суффикс -ск- сам по себе не гарантирует шляхетство, так как к XIX веку такие фамилии массово принимали и крестьяне при переходе на фамилии по месту жительства. Однако само прозвище Коцуб — простонародное, ремесленное, что скорее указывает на крестьянское или мещанское происхождение, чем на дворянское.