Фамилия Кульбий — редкая и неочевидная. Её основа не бросается в глаза, и сразу ясно, что перед нами не типичная «профессиональная» или «патронимическая» фамилия на -ов или -ин. Форма на -ий, а тем более -бий, выдаёт в ней скорее украинское или белорусское происхождение, хотя носители встречаются и в России.

Словообразовательная модель здесь непростая. Суффикс -ий в восточнославянских фамилиях часто указывает на прилагательное, которое закрепилось как прозвище. Но корень «кульб» — тёмный. Самое правдоподобное объяснение ведёт к диалектному глаголу «кульбить» или «кульбать», который в южнорусских и украинских говорах означает «ковылять», «хромать», «идти вразвалку». Соответственно, Кульбий — это человек с характерной походкой, хромой или неуклюжий. В пользу этой версии говорит и то, что прозвища по физическим особенностям — один из самых древних и распространённых типов.

Менее вероятна, но не исключена связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях «куль» означает «раб» или «слуга», а «бий» — «князь», «господин». Однако сочетание «кульбий» («раб князя») в виде фамилии — большая редкость, и для славянской среды такое прямое заимствование без адаптации маловероятно. Скорее всего, это народное переосмысление.

Географически фамилия тяготеет к западу исторической России. В документах XIX века Кульбии встречаются среди крестьян и мещан Черниговской, Полтавской и Харьковской губерний. Это согласуется с украинским ареалом прозвищ на -ий. В центральных и северных областях России фамилия почти не фиксируется.

С социальной точки зрения, носители фамилии Кульбий, судя по доступным данным, были в основном крестьянами или однодворцами. Никаких выдающихся исторических личностей с этой фамилией не известно, что типично для прозвищного происхождения: фамилия осталась в своей локальной среде и не «выстрелила» в высшие сословия.