Фамилия Мамчий — редкий пример, когда прозвище образовано от женского, а не мужского имени или занятия. Её основа, скорее всего, восходит к украинскому нарицательному «мамца», производному от слова «мама». Формально Мамчий — это притяжательное прилагательное, образованное при помощи суффикса –j (на письме –ий). То есть буквально фамилия отвечала на вопрос «чей?» и указывала на принадлежность: сын Мамчия, то есть «маменькин сынок».

Скорее всего, так называли человека, который воспитывался только матерью, без отца. В крестьянской среде, где патриархальный уклад был силён, подобное прозвище могло закрепиться за ребёнком, выросшим в неполной семье, или за тем, кто был особенно привязан к матери. Подобные фамилии, образованные от прозвищ, связанных с женщинами, относительно редки — в русской и украинской ономастике их значительно меньше, чем «отцовских» (Иванов, Петров) или «ремесленных» (Кузнецов, Мельник).

Интересна и сама словообразовательная модель. Суффикс –j- (в мягком варианте) в украинских фамилиях часто даёт окончание -ий: так же образованы фамилии вроде Гончий, Ткачий, Писарчий. Но в отличие от них, Мамчий указывает не на профессию, а на семейное положение. Географически фамилия тяготеет к западно- и центральноукраинским областям, где такая модель прозвищ была особенно распространена. Встречается также вариант Мамченко — он более «открыто» указывает на родство (сын Мамчия), но сама фамилия Мамчий сохранила более архаичную, прямую форму.