Фамилия Петровчук — один из тех случаев, когда на слух всё понятно, но при детальном разборе выясняются неочевидные детали. Корень здесь — каноническое имя Пётр (от греческого «петрос» — камень), а вот суффикс -чук выдаёт конкретную географию и модель образования.

Петровчук — это типичная западноукраинская и белорусская фамилия. Суффикс -чук (наряду с -юк, -ак, -ик) в этих регионах выполнял функцию, аналогичную русскому -ов/-ев или -ин: он указывал на родство, чаще всего по отцу. То есть Петровчук буквально значит «маленький Пётр» или, точнее, «сын Петра». Но не просто Петра, а, скорее всего, Петра, которого в быту звали уменьшительной формой Петро (характерно для украинского языка) — отсюда и основа «Петров-» перед суффиксом.

Если присмотреться к модели, то фамилия образована не напрямую от имени Пётр (тогда было бы Петрук или Петрчук), а от отчества Петрович, пропущенного через украинскую народную огласовку. В польском влиянии (особенно на Правобережной Украине) фамилии на -чук часто возникали из форм на -ович, -евич. Петровчук — это как бы «Петрович», но адаптированный под местную словообразовательную норму.

Сословно эта фамилия почти наверняка крестьянская. В XVIII–XIX веках на Волыни, Подолье, в Галиции и на юге Беларуси фамилии на -чук массово закреплялись за простыми людьми, у которых не было родовых прозвищ, — их записывали по имени отца. Дворянские роды в этих краях предпочитали формы на -ский, -цкий или польские окончания.

В написании Петровчук нет вариативности — в отличие от украинского Петровчук с ударением на последний слог, в русском языке ударение чаще смещается на второй слог (Петро́вчук), что иногда приводит к путанице с фамилией Петров. Но этимологически эти фамилии не родственники: Петров — прямое притяжательное прилагательное, а Петровчук — именно «сын Петра» с уменьшительным оттенком.

Если искать однокоренные параллели, то Петровчук стоит в одном ряду с Петруком, Петриком, Петраковым, Петровским. Но именно форма с -чук — самый точный маркер того, что предки носителя жили на территории, где украинский или белорусский язык был основным, а фамилия закрепилась не раньше конца XVII века.