Фамилия Паволоцкая — женская форма фамилии Паволоцкий. Её основа — топоним, то есть название места, откуда был родом первый носитель. Наиболее вероятная версия связывает фамилию с городом Паволочь (Паволоч), который находится в Житомирской области Украины. В исторических документах это поселение упоминается с XVI века как важный пункт на торговом пути. Жители таких городов или выходцы из них часто получали прозвище «паволоцкий» — «тот, кто из Паволочи». Со временем прозвище закрепилось как фамилия.

Есть и вторая, более редкая версия, связанная с диалектным словом «паволока». В древнерусском языке так называли дорогую привозную ткань, шелк или парчу. В этом случае прозвище Паволока мог получить либо торговец тканями, либо человек, любивший наряжаться в дорогие одежды. От такого прозвища через патроним (Паволочин сын) и могла образоваться фамилия. Однако географическая версия выглядит убедительнее, потому что в России и Украине зафиксировано много фамилий на -ский, прямо указывающих на происхождение из конкретного населенного пункта.

Фамилия Паволоцкая встречается в основном на западе Украины, в Беларуси и в центральных областях России. Это типичная «географическая» фамилия, каких много: достаточно вспомнить Тверскую, Смоленскую, Рязанскую. Суффикс -цк- вместо более привычного -ск- — вариант, который мог возникнуть из-за местного произношения или особенностей письменной фиксации в метрических книгах.

Социальный состав носителей фамилии был разным. Поскольку Паволочь — не боярский или княжеский город, а рядовое поселение, то и предки Паволоцких скорее всего были мещанами, казаками или крестьянами. Дворянские роды с такой фамилией неизвестны, что тоже говорит в пользу её «посадского» происхождения.