Фамилия Нельская — редкий случай, когда географическая основа почти очевидна, но не даёт однозначного ответа. Ключ здесь — суффикс -ск-, типичный для дворянских и польских фамилий, но встречающийся и у крестьян, переселившихся из другого места. Нельская — почти наверняка «та, что с Нели». Вопрос только: с какой именно?

Самый прямой вариант — происхождение от названия реки Нель (или Нёль). Таких рек в России несколько: Нель в Костромской области (приток Костромы), Нельша в Ярославской, Нёль в бассейне Вятки. Человек, живший на берегу такой реки или получивший прозвище по ней, мог стать Нельским. Фамилия образована по модели «река + -ск-»: как, например, Волжский или Иртышский. Если предок был дворянином, фамилия могла закрепиться за поместьем, стоявшим на Нели.

Вторая версия — польское или белорусское происхождение. В Польше есть топоним Nielisz (Неліш) или Nieledew, а суффикс -sk- в польской среде — один из самых распространённых. Фамилия могла возникнуть как указание на выходца из местечка Нельск (гипотетическое название) или от имени Неля (уменьшительная форма от Неонила, а в польском — от Nela, сокращение от Janela или Petronela). В этом случае Нельская — «принадлежащая Неле» или «из рода Нели».

Третья, менее вероятная версия — связь с диалектным словом «нель» (нелька) — так в некоторых говорах называли рыбу, похожую на нельму, или просто «мелкую рыбёшку». Прозвище Неля могли дать рыбаку или худощавому человеку. Но суффикс -ск- для прозвищного происхождения нетипичен: он чаще указывает на территорию, а не на качество.

Фамилия редкая. В дореволюционных источниках она встречается в основном среди мещан и купечества западных губерний (Могилёвская, Витебская) и в единичных случаях — в дворянских родословных книгах. Сословного барьера у неё нет: Нельским мог быть и священник, окончивший семинарию и взявший фамилию по месту службы, и крестьянин, переехавший в город. В современной России фамилия встречается рассеянно, без выраженного регионального гнезда, что подтверждает: её носители — потомки выходцев из разных мест, объединённых только общей основой.