Фамилия Пельчинская — женская форма фамилии Пельчинский, и её происхождение почти наверняка связано с географическим названием. Основа «Пельчин-» указывает на топоним: деревню, село или урочище с похожим именем. Таких пунктов на картах Восточной Европы несколько, и все они, как правило, имеют балтские или славянские корни. Например, в Польше есть село Пельчин (Pelczyn), а в Беларуси — деревня Пельчинцы. Модель фамилии на -ский/-ская в польской и западнорусской традиции была типична для шляхты и дворянства, но со временем распространилась и среди крестьян, особенно после отмены крепостного права, когда многие брали фамилию по месту рождения.

Если отбросить суффикс, остаётся корень «пельч-». Самая вероятная версия: он восходит к польскому или белорусскому слову «пельч» (pelcz) — так называли плащ, накидку, а в переносном смысле — человека, который носит такую одежду. Менее популярная, но возможная гипотеза — связь с диалектным «пелька» (что-то маленькое, округлое, либо деталь одежды). Спорных версий немного, и самая слабая из них — попытка притянуть к фамилии тюркское «пельван» (богатырь), но это ломает географию: Пельчинские — фамилия однозначно западного ареала.

С точки зрения словообразования суффикс -ск- типичен для фамилий, которые фиксировали принадлежность к месту: Пельчинский — «тот, кто из Пельчина». Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Пельчи́нская. Встречаемость фамилии невысокая, и в основном она сосредоточена в западных регионах России, Беларуси и на востоке Польши. Среди известных носителей нет громких исторических фигур, но это не делает фамилию менее характерной: её носители — потомки людей, которые когда-то жили в небольшом местечке с названием Пельчин.