Фамилия Пчулкин — редкий случай, когда исходное слово почти стёрто из языка, но его можно восстановить через диалекты и родственные фамилии. Основа здесь — «пчулк» или «пчулка», что является диалектным вариантом слова «пчелка». В южнорусских и белорусских говорах, особенно в смоленских и брянских, звук «ч» мог заменяться на «ц» или «пч», а уменьшительная форма «пчолка» давала «пчулка». Так что Пчулкин — это «пчелкин», то есть сын или потомок человека, связанного с пчеловодством.

Суффикс -ин, а не -ов, указывает на прозвищное происхождение от существительного женского рода: «пчулка» — так могли назвать маленького, хлопотливого или «жалящего» человека, либо того, кто держал пасеку. В ономастике фамилии на -ин от названий животных и насекомых часто отражали внешность или характер: Пчулкин — это не «пчеловод» по профессии, а скорее «похожий на пчёлку» или «пчелиный человек». В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные случаи разбираются как типичные для прозвищной модели.

География фамилии узкая: Пчулкины встречаются в основном в западных областях России — Брянской, Смоленской, а также в Беларуси. Это подтверждает диалектную природу основы: в центральных и северных говорах сказали бы «пчёлкин», а «пчулка» — локальный вариант. Встречаются однокоренные фамилии Пчелкин, Пчолкин, Пчёлков — все они восходят к одному корню, но Пчулкин выделяется именно фонетическим сдвигом.

Версия о связи с украинским «пчілка» (пчёлка) тоже возможна, но менее вероятна: в украинском языке форма «пчілка» дала бы фамилию Пчилкин, а не Пчулкин. Так что корень именно северо-западный, белорусско-смоленский. Никаких документальных свидетельств о дворянском происхождении Пчулкиных нет — фамилия крестьянская, скорее всего, возникла в XVII–XVIII веках как уличное прозвище, позже закрепившееся в документах.