Фамилия Олонецкий — одна из тех, что прямо указывает на место, откуда родом её первый носитель. В основе лежит название города Олонец в Карелии или одноимённой исторической области (Олонецкий уезд, Олонецкая губерния). На это работает суффикс -цк-, типичный для географических фамилий: он превращает топоним в указание на принадлежность — «выходец из Олонца», «олонецкий человек». Такая модель была особенно популярна в среде духовенства и дворянства в XVIII–XIX веках, когда семинаристам или служилым людям давали фамилии по месту рождения или службы.

Но есть и более редкий, бытовой вариант происхождения. В русских говорах «олонцем» могли называть жителя этих мест вообще, без привязки к конкретному городу. Тогда фамилия возникла не от топонима через официальный суффикс, а от прозвища Олонец — «тот, кто с Олонецкой земли». В этом случае суффикс -цк- уже не географический, а патронимический или просто фамильный, приставленный к прозвищу. Различить эти два пути на расстоянии веков почти невозможно, да и не нужно: оба ведут к одному корню.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, Олонецкий не говорит о прямом родстве с конкретным человеком по имени. Он скорее сообщает о социальной или территориальной принадлежности предка. В документах XIX века Олонецкие встречаются не только в Олонецкой губернии — их можно найти в Петербурге, Москве и даже в Сибири, куда люди переезжали по службе или ссылке. Фамилия не слишком частая, но и не исчезающая: она остаётся в тех же северных регионах и в столицах.

Сравните с однокоренными Олонов, Олонцев — они образованы проще, от той же основы, но без топонимического суффикса. Олонецкий стоит особняком: он более книжный, более официальный, и это часто указывает на грамотного предка — священника, чиновника или купца, который записал свою фамилию именно в такой форме при переписи.