Фамилия Омеленецкая почти наверняка указывает на географическое происхождение рода. В её основе лежит название населённого пункта — деревни, села или хутора Омеленец, Омелено или Омеленка. Такие топонимы встречаются на территории Белоруссии, Украины и в западных областях России, поэтому определить точное «родовое гнездо» без дополнительных генеалогических изысканий сложно.

Сам топоним, скорее всего, образован от имени Омелен — народной, обиходной формы крестильного имени Емельян. В переводе с греческого Емельян означает «льстивый», хотя в народной этимологии это значение давно стёрлось. Если придерживаться этой версии, то название деревни могло закрепиться по имени её первопоселенца или владельца: Омеленова земля, Омеленецкий хутор. Такой путь — от имени человека к названию места и затем к фамилии его жителей — один из самых распространённых в ономастике.

Модель образования фамилии прозрачна: суффикс -ецк-/-цк- типичен для фамилий, которые давали по названию местности. Первоначально прозвище Омеленецкий получал человек, переехавший из Омеленца или Омелено в другое место. Его дети и внуки уже наследовали это прозвище как фамилию, которая со временем закрепилась в женской форме Омеленецкая.

В архивных документах фамилия встречается с начала XX века. Например, в Книге памяти Алтайского края упомянут Андрей Яковлевич Омеленецкий, 1909 года рождения, уроженец Белоруссии. Эта запись — ценное подтверждение версии о западном, белорусском корне фамилии: переселенцы с белорусских земель активно осваивали Сибирь и Алтай в столыпинскую эпоху и в первые годы советской власти.

Интересно, что фамилия сохранила архаичное окончание -цкая, а не упростилась до более частотной формы Омеленская. Это говорит о том, что она закрепилась в письменных источниках достаточно рано и не подверглась позднейшей канцелярской корректировке. Родственные фамилии — Омеленец, Омельченко, Омельянович — образованы от того же имени, но другими способами: через отчество, уменьшительную форму или прямое прозвище. Омеленецкие же всегда указывали на конкретную местность, что делает эту фамилию не просто семейным именем, а зашифрованным адресом предков.