Фамилия Мельховская — женская форма, образованная от мужской фамилии Мельховский. Она принадлежит к распространённому типу фамилий на -ский/-цкий, которые в старину чаще всего получали дворяне по названию своих владений, а также выходцы из духовенства при окончании семинарии. Однако в случае с Мельховской не стоит спешить с выводами о высоком происхождении: основа «Мельх» может указывать на географическое название, но не обязательно на родовое поместье.

Корень фамилии — «Мельх» — в русском языке не имеет прямого значения. Это заставляет искать иноязычные или диалектные истоки. Самая вероятная версия — связь с немецкой или еврейской фамилией Мельх (Melch), которая восходит к библейскому имени Мелхиседек или к древнееврейскому «мелех» (царь). В таком случае Мельховские — это потомки выходцев из западных губерний Российской империи, где фамилия Мельх была нередка среди еврейского и немецкого населения, а при русификации к ней добавили типичный польско-украинский суффикс -овский. Альтернатива — происхождение от названия населённого пункта вроде Мельхово или Мельхи, которые встречаются в Беларуси и на Украине, но ни один из них не был крупным или известным.

Суффикс -овск- указывает на притяжательное значение: Мельховский буквально значит «принадлежащий Мельху» или «из рода Мельха». Это типичная модель для фамилий, образованных от личного прозвища или имени, а не от топонима. Если бы предок владел имением Мельхово, фамилия звучала бы как Мельховский, но с ударением на первый слог — в реальности же носители чаще произносят Мельхо́вская, что ближе к польской акцентуации.

В социальном плане Мельховские не принадлежали к высшей аристократии: в дворянских родословных книгах эта фамилия не значится. Скорее всего, это фамилия мещан или однодворцев из западных и южных губерний, где смешивались славянские, еврейские и немецкие элементы. В XX веке фамилия встречается в основном в Беларуси, на Волыни и в центральной России, но везде редка.

Интересная деталь: в польском языке слово «melch» не существует, зато есть «mleko» (молоко), но связь с молоком маловероятна — фонетически нестыковка. Поэтому единственная реалистичная версия — через личное имя или прозвище Мельх, которое могло прийти с запада вместе с переселенцами или беженцами.