Фамилия Мелшко — редкий случай, когда основа не бросается в глаза. На слух она кажется то ли белорусской, то ли украинской, но при этом не укладывается в простые схемы: здесь нет очевидного «-енко», «-ук» или «-ов». Ключ к разгадке — суффикс «-шк-», типичный для западнорусских и польских земель. Он уменьшительно-ласкательный, как в словах «милашка», «дурашка», но в фамилиях он часто превращал прозвище в родовое имя. Мелшко, скорее всего, образовано от более полной формы — Мел или Мель.

Самая вероятная версия: основа «Мел» восходит к имени Емельян (в народной форме Мельян). Через суффикс «-шк-» получилось имя Мельшко — уменьшительное от Мельян, а затем и фамилия с тем же корнем. Такие перестройки обычны: Емельян превращался в Мельшу, Емеля — в Мелю, а Мельшко закрепилось за потомком. Альтернатива — прозвище от слова «мель» (мелкое место в реке) или «мел» (порода). В этом случае Мелшко мог получить человек, живший на мели, работавший с мелом или имевший бледную кожу. Но версия с именем выглядит убедительнее: суффикс «-шк-» в прозвищах встречается реже, чем в личных именах (сравните: Васько, Петрусько, Михалко).

Географически фамилия тяготеет к западу: Беларусь, западные области Украины, юго-запад России. В исторических документах она не частотна, что говорит о её локальном бытовании. Носители Мелшко могли быть крестьянами или мещанами — фамилии на «-ко» в этой среде типичны. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, хотя единичные случаи возможны.

Словообразовательно фамилия проста: корень «Мел» + суффикс «-шк» + окончание «-о». Ударение, по аналогии с подобными фамилиями (Петрушко, Михалко), падает на первый слог: Ме́лшко. В написании встречаются варианты «Мельшко» или «Мелшко» — оба допустимы, но второй чаще. Если искать однокоренные фамилии, то это Мельников, Мельниченко, но они от другого корня («мельник»). Ближе по модели — Иванчишко, Павлючко. Фамилия Мелшко — не массовая, но её ясная структура и связь с личным именем делают происхождение прозрачным: предка звали Мельшко, то есть маленький Мельян.