Фамилия Матрунецкий — один из тех случаев, где сразу заметна редкая словообразовательная модель. Она построена с помощью суффикса -ецк- (в форме -цк- после твёрдого согласного), который в русской ономастике указывает на происхождение от географического названия. Если бы фамилия оканчивалась на -ов или -ин, её можно было бы связать с личным именем или прозвищем, но здесь иная логика: Матрунецкий — это человек, который родом из места с названием Матрунцы, Матрунка или похожим.

Основа «Матрун-» — это, скорее всего, производное от женского имени Матрона (в просторечии — Матрёна). В украинской и южнорусской традиции имя Матрона могло звучать как Матруна, отсюда и топоним. На карте Украины и сейчас можно найти сёла с названиями вроде Матрунки (например, в Житомирской области). Таким образом, предок носителя фамилии мог быть выходцем из такого села, а фамилия закрепилась за ним или его потомками при переезде в другую местность.

Суффикс -цк- (от -ецк-) в фамилиях чаще встречается у польской или украинской шляхты, но в крестьянской среде он тоже бытовал, особенно когда переселенцам давали прозвище по месту выхода. В данном случае говорить о дворянском происхождении без документальных подтверждений рискованно — фамилия могла возникнуть и у простых людей, которых записывали по названию родного хутора.

С точки зрения фонетики, форма «Матрунецкий» — это русифицированный или украинизированный вариант. Если бы фамилия формировалась в чисто польской среде, она могла бы звучать как Матрунецки (с ударением на предпоследний слог), но в русском языке ударение сместилось на второй слог: Матруне́цкий. Встречается также вариант Матруненко — с типичным украинским суффиксом -енко, что подтверждает связь основы с личным именем.

В современной России фамилия редкая, её носители в основном сосредоточены в западных областях — Брянской, Смоленской, а также в Беларуси и на Украине. Это ещё раз указывает на географический корень: предки, вероятно, жили на границе русских и украинских земель.