Фамилия Неднлевская — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней хорошо заметен суффикс -ск-, типичный для польской, украинской и белорусской шляхты или для тех, кто получил фамилию по названию поместья или местечка. Однако корень «Неднлев-» не встречается ни в одном известном географическом названии, что заставляет искать другое объяснение.

Скорее всего, перед нами пример фамилии, образованной от прозвища или мирского имени. Основа может восходить к глаголу «недневать» или «недневать» — в старых говорах это означало «проводить время без дела», «лениться», «не работать». Человек, которого называли Неднева (или Неднёва), мог получить такое прозвище за медлительность или склонность к праздности. Суффикс -л- в корне (Недн-л-евская) мог появиться под влиянием диалектного произношения или как вариант фамилии Неднеевская, где -л- вставное.

По модели образования фамилия тяготеет к типу «Неднлевский» (мужской вариант), а женская форма Неднлевская закрепилась через брак или наследование. Такие фамилии на -ский/-цкий в XIX веке часто получали выходцы из духовенства (семинаристы) или крестьяне при переписи, когда им давали «благородное» окончание. В случае Неднлевской не исключено, что её носитель — потомок священника, которому в семинарии присвоили фамилию по характерной черте (неднёва — лентяй) или по названию села, которое не сохранилось в современных картах.

Географически фамилия встречается в основном в западных регионах России и в Беларуси, что подтверждает её западнорусское или польское происхождение. Встречаются единичные носители в Витебской и Могилёвской губерниях. Вариант написания с двумя «н» (Неднлевская, а не Неднелевская) — орфографическая особенность, которая могла закрепиться при записи в метрических книгах из-за неграмотности писаря или местного произношения.

Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего стоят Неднева, Неднёв, Неднеевский. Все они восходят к одному корню, но Неднлевская стоит особняком из-за вставного -л- и шляхетского суффикса. Вероятнее всего, предок был либо мелким шляхтичем, либо крестьянином, которому приписали фамилию по прозвищу, но оформили её «по-дворянски».