Фамилия Олечинская — яркий пример модели, по которой в Польше, западных и юго-западных регионах Российской империи создавали фамилии для женщин. Она образована от мужской фамилии Олечинский по принципу: мужская основа плюс суффикс -ск/цк- и окончание -ая. Иными словами, Олечинская — это «жена или дочь Олечинского». Такая форма типична для шляхетских кругов Речи Посполитой, где фамилии на -ский/-цкий считались дворянскими и передавались по мужской линии, а для женщин использовали тот же корень с женским окончанием.

Корень фамилии восходит к имени Олекса или Олесь — это уменьшительные формы от православного имени Алексей (в белорусском и украинском произношении). В основе лежит греческое «алексиос» — «защитник», «оберегающий». Суффикс -ин- в мужской форме Олечинский указывает на принадлежность: буквально «сын Олечи» или «происходящий от Олечи». Олеча, в свою очередь, — это народная форма того же имени, распространённая в белорусских и украинских говорах.

С точки зрения географии, фамилия Олечинская (и её мужской вариант Олечинский) наиболее характерна для территории современной Беларуси и западной Украины, особенно для Волыни и Гродненщины. Там фамилии на -ский нередко давали не только дворянам, но и зажиточным крестьянам, переселенцам или людям, получившим земельный надел. Встречается она и в польских метриках, где писали Oleczyńska.

В отличие от более частых Олешко или Олейников, фамилия Олечинская сохранила редкий формант -ин- перед -ский, что говорит о её относительно позднем закреплении — скорее всего, в XVII–XVIII веках, когда оформился стандарт польско-шляхетской фамилии. Носительница этой фамилии могла происходить из семьи мелкопоместной шляхты, чей предок носил прозвище Олеча.