Фамилия Мелищак — одна из тех, что сразу выдают западноукраинское или белорусское происхождение. Её выдает суффикс -ак, который в этих регионах был активной моделью для образования фамилий от личных имён, прозвищ и названий профессий. В основе лежит имя Мелищ, а оно, в свою очередь, — производная форма от имени Мелентий или Емельян. В народной речи греческое имя Мелентий (от «мелос» — песнь) или латинское Эмилиан легко превращалось в Мелий, Меля, а затем и в Мелищ — с характерным для украинской и польской фонетики суффиксом -ищ, который часто указывал на что-то большое или, в именах, на ласкательно-пренебрежительный оттенок.

Исходное имя Емельян (в просторечии Омельян) было очень распространено среди крестьян и мещан на Правобережной Украине, в Галиции и на Волыни. Поэтому носитель фамилии Мелищак — это, скорее всего, потомок человека, которого в селе звали Мелищ, то есть «маленький Емельян» или «Емельянчик». Суффикс -ак закрепил за ним и его детьми принадлежность к роду: буквально «сын Мелища» или «человек из семьи Мелища».

Географически фамилия тяготеет к западным областям Украины — Львовской, Ивано-Франковской, Тернопольской, а также встречается в юго-восточной Польше, на исторической территории Лемковщины. В России она редка и, если появляется, то, как правило, в результате миграции в XX веке.

Интересно, что фамилия Мелищак не имеет ничего общего с «мелиорацией» или «мелким» — это чисто антропонимическая история, где корень — личное имя, а не нарицательное слово. Встречаются варианты написания через «и» (Міліщак), но в русской передаче закрепилось именно «Мелищак».