Фамилия Панибулацкая — редкая и необычная по своему строению. Она явно образована от географического названия, скорее всего, от населённого пункта с основой «Панибулац-» или «Панибулак». Суффикс -цк- (в форме прилагательного с окончанием -ая) указывает на происхождение по месту жительства: так называли человека, который родом из села или деревни Панибулаки, Панибулацк или Панибулацкое. Форма на -ая (а не на -ий) характерна для женского варианта фамилии, но в данном случае это, скорее всего, родовое прозвание, закрепившееся в документах как фамилия для всей семьи — по старой традиции, когда фамилии на -ский/-цкий склонялись как прилагательные.

Сама основа Панибулац- вызывает вопросы. Первая часть «Пани-» может быть искажённым вариантом от «пана» (господина, помещика) в польском или украинском контексте, либо от тюркского слова «пани» (госпожа, царица). Вторая часть «-булак» — это тюркское слово, означающее «родник», «ключ», «ручей» (например, Акбулак — «белый родник»). Таким образом, Панибулак могло быть названием хутора или урочища, где был «господский родник» или «родник пани». В таком случае фамилия Панибулацкая — это прилагательное от этого топонима: «та, что из Панибулака».

Словообразовательная модель типична для южнорусских, украинских и белорусских земель, где были распространены фамилии на -ский/-цкий, образованные от названий сёл и местечек. Носители такой фамилии, скорее всего, были выходцами из мелкопоместной шляхты, казачества или крестьян, получивших прозвище по месту рождения. Встречаемость фамилии крайне низкая — это не массовая фамилия, а локальная, привязанная к конкретному небольшому региону, возможно, к территории бывшей Речи Посполитой (современная Украина, Беларусь или юго-запад России).

Сравнение с однокоренными фамилиями (например, Панибулатов) показывает, что вариант с -цкая — это именно «географическая» форма, а не патроним. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые отвечают на вопрос «чей?», Панибулацкая отвечает на вопрос «откуда?». Других версий происхождения (от профессии или личного имени) для этой фамилии не существует — её корень слишком конкретен и привязан к местности.