Фамилия Меркульская — это не просто указание на женский пол её носительницы, а полноценная форма, образованная по той же модели, что и мужская Меркульский. В русской традиции такие фамилии на -ский/-ская чаще всего указывали на географическое происхождение: предок мог владеть землёй, имением или просто жить в месте с названием Меркулово, Меркулье или похожим. Корень здесь — календарное имя Меркул (церковная форма Меркурий), которое в древности носили в честь святого мученика Меркурия Кесарийского. Имя было популярно в среде духовенства и крестьян, поэтому селений с основой «Меркул-» в России немало.

Главная особенность фамилии — типично «дворянский» или «семинарский» суффикс -ский. В XVIII–XIX веках такие фамилии часто давали выпускникам духовных училищ и семинарий: ученику могли присвоить фамилию по названию родного села или по имени святого, которого особенно чтили. Поэтому Меркульская могла возникнуть у дочери священника или у женщины из семьи, где отец получил фамилию при поступлении в семинарию. Второй путь — чисто топонимический: если крестьянин переезжал из деревни Меркулово в другую местность, его могли записать как Меркульского, а его жену и дочерей — Меркульскими.

Спорных версий немного. Иногда фамилию связывают напрямую с латинским mercurius («ртуть»), но это натяжка: в русской ономастике прозвища по химическим элементам не давали. Куда вероятнее, что перед нами вариант фамилии Меркулов, но с изменённым окончанием под влиянием книжной моды. Если верить словарю Б. Унбегауна, фамилии на -ский в центральной России встречаются реже, чем на -ов, и часто маркируют более высокий социальный статус предка — помещика или церковнослужителя.

Географически фамилия Меркульская встречается в западных и центральных областях России, а также на Украине и в Беларуси, где суффикс -ский особенно распространён. Встречаются варианты написания через «и» — Меркулиская, но это уже результат ошибок в документах. Сословной привязки к крестьянству или купечеству нет: в разное время носителями фамилии могли быть и мещанки, и дворянки.