Фамилия Мелейчук — яркий пример антропонимической модели, распространённой на западноукраинских землях, в первую очередь на Волыни, Галичине и в Закарпатье. Суффикс -чук указывает на уменьшительно-патронимическое значение: так называли сына или потомка человека по имени или прозвищу Мелей, Мельо.

Основа фамилии восходит к имени Мелентий (в просторечии — Мелей, Мельо). В православных святцах это имя носил святитель Мелентий Антиохийский, однако в народной среде оно часто сокращалось и обрастало диалектными формами. На Волыни и в Полесье имя Мелей фиксируется в метрических книгах XIX века, а его носители могли быть крестьянами или мещанами. Вторая версия, менее вероятная, связывает основу с глаголом «меле́ть» (становиться мелким) или существительным «мель» — прозвище человека невысокого роста или живущего у речной отмели. Но для украинской ономастики типичнее именно крестильное имя.

Модель на -чук характерна для фамилий, возникших в XVI–XVIII веках среди сельского населения украинского Правобережья. В отличие от польских фамилий на -ский или русских на -ов, этот суффикс долго сохранял живую связь с отчеством: Мелейчук буквально означал «Мелеев сын». В современных переписях фамилия встречается преимущественно в Ровненской, Волынской и Львовской областях, а также среди потомков эмигрантов в Канаде и Аргентине.

Интересная деталь: в некоторых говорах Полесья форма «Мелей» могла быть не только от Мелентия, но и от имени Емельян — через промежуточный вариант Омелей. Если предок звался Омелько, то его сын мог стать Омельчуком, а при редукции первого слога — Мелейчуком. Такие фонетические сдвиги не редкость в зоне украинско-белорусского пограничья, где смешивались диалектные черты. Таким образом, фамилия Мелейчук хранит следы сразу нескольких языковых процессов: сокращения полных имён, патронимического суффикса и регионального произношения.