Фамилия Мятельская — редкий пример, где написание через «ё» (Мятельская) или через «е» (Мятельская) не меняет сути, но сразу указывает на основу: слово «мятель» или «метель». В русских фамилиях на -ский/-ская закрепилась форма, указывающая на принадлежность к местности или роду, и Мятельская не исключение.

Скорее всего, фамилия образована от названия населённого пункта — деревни или села Мятель, Мятелево или Мятельское. Такие топонимы встречались в западных и северных губерниях России, особенно в Беларуси и на Смоленщине, где «мятель» в диалектах означало не только снежную бурю, но и метущий ветер, вьюгу. Человек, переехавший из Мятелей в другой уезд, получал прозвище «Мятельский» — то есть выходец оттуда. Со временем это прозвище закрепилось как фамилия.

Есть и вторая, менее распространённая версия: прозвище Мятель могли дать человеку с беспокойным, порывистым характером — «как метель». В этом случае фамилия Мятельская возникла бы от отчества: сын Мятеля стал Мятельским. Однако для фамилий на -ский в крестьянской среде такое образование нетипично, чаще их носили дворяне, духовенство или выходцы из городов. Поэтому версия с географическим корнем выглядит убедительнее.

Суффикс -ск- указывает на «дворянский» или «шляхетский» тип фамилии. В Речи Посполитой, а затем и в западных губерниях Российской империи, фамилии на -ский/-цкий были особенно распространены среди мелкой шляхты и однодворцев. Мятельские могли быть потомками польских или литовских бояр, осевших на русских землях. В документах XIX века эта фамилия встречается в Витебской, Могилёвской и Смоленской губерниях.

Ударение в фамилии плавающее: в быту чаще говорят Мяте́льская, но в официальных записях встречается и Мя́тельская. Оба варианта допустимы, и это не ошибка — диалектное произношение различалось по регионам.