Фамилия Мелетинских образована от крестильного имени Мелентий (в церковной форме — Мелетий), которое пришло из греческого языка и означает «заботливый». Это имя носили многие святые и церковные деятели: преподобный Мелетий Валлисиот, святитель Мелентий, архиепископ Антиохийский, святитель Мелетий, архиепископ Харьковский и Ахтырский, мученик Мелетий Стратилат и другие. Такое обилие почитаемых носителей делало имя частым в святцах, а значит — популярным среди разных сословий, от крестьян до духовенства.

Сама форма Мелетинских — редкая для русских фамилий. Обычно от имени Мелентий образовывали фамилии с суффиксами -ов и -ев: Мелентьев, Мелентин, Мелетиев. Здесь же мы видим окончание -ских, которое указывает на модель, типичную для северных и сибирских регионов, а также для некоторых областей Украины и Беларуси. Такие фамилии часто закреплялись за целым родом или выходцами из одного села, отвечая на вопрос «чьи вы будете?» — «мелетинские». В этом смысле фамилия могла означать не только «сын Мелентия», но и «родня человека по имени Мелентий», что подчёркивает общинный уклад жизни предков.

Интересно, что корень фамилии иногда путают с названием греческого города Мелетина или с именем античного философа Мелета, но для русской ономастики прямая связь с крестильным именем остаётся основной и наиболее правдоподобной. В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается в формах Мелентинский, Мелетинский и Мелетинских — последний вариант чаще фиксировался на Урале и в Сибири, куда переселенцы приносили свои фамилии в неизменном виде.

Носители фамилии могли быть и священниками, и крестьянами, и казаками — имя не было сословно ограничено. Но именно окончание -ских выдаёт фамилию, которая сформировалась не в центральной России, а на окраинах, где грамматические формы застывали дольше и сохраняли архаичный родительный падеж множественного числа. Сегодня фамилия остаётся редкой, и её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких родственных родов, разошедшихся по стране в XIX–XX веках.