Фамилия Митлицкий звучит как типичная польская или западнорусская фамилия на -ский. Этот суффикс, как правило, указывает на дворянское или шляхетское происхождение, но в XIX веке стал массовым и у духовенства, и у крестьянства, особенно на землях бывшей Речи Посполитой. Основа фамилии — топоним Митлицы или Митлица. Такое название могло принадлежать небольшому селу или хутору, откуда родом был первый носитель фамилии. Географическая привязка здесь первична: Митлицкий — это «тот, кто из Митлиц».

С корнем сложнее. «Митл-» в славянских языках чаще всего восходит к слову «метла» (в диалектах «митла»). Прозвище Митла давали либо высокому и худому человеку, либо тому, кто занимался уборкой, подметанием — например, работнику на мельнице или в амбарах. Если фамилия произошла от такого прозвища, то Митлицкий мог означать «сын Митлы». Однако суффикс -ский редко крепится к прозвищам напрямую: обычно он оформляет родовую фамилию от названия поместья. Поэтому версия с географическим названием выглядит убедительнее.

Нельзя исключать и еврейский след. В записях XIX века фамилия Митлицкий встречается среди еврейского населения Волыни и Подолья. Там она могла быть образована от местечка Митлица (предположительно в нынешней Винницкой области). У евреев фамилии на -ский часто давали по названию города или местечка, где жила семья, причём нередко в канцелярской форме. Так что для носителей фамилии из Западной Украины и Беларуси это наиболее вероятный путь.

С точки зрения словообразования фамилия проста: корень «митл-», суффикс прилагательного «-ицк-», окончание «-ий». Она не имеет параллелей вроде Митликов или Митлиных, которые были бы однозначно русскими. Митлицкий — фамилия почти всегда привязанная к конкретному месту, а не к роду занятий или имени. В современной России она встречается редко, чаще — в Беларуси и на западе Украины, что подтверждает её западное происхождение.