Фамилия Подвальний — редкий случай, когда географическая основа почти наверняка перевешивает прозвищную. В отличие от распространённых «подвальных» фамилий вроде Подвалов, форма на -ий указывает на прилагательное, которое в восточнославянской традиции чаще всего закреплялось за выходцами из конкретного места. Человек, которого называли Подвальним, скорее всего, жил в селе или хуторе с названием Подвальное, Подвалье или Подвал. Такие топонимы встречаются на западе Украины и в южных областях России — обычно так называли низину, ложбину у подножия холма или участок у оврага, то есть «под валом» или «под валом земли».

Значение корня «подвал» здесь не связано с подвалом дома. В диалектах и старой топонимике «вал» — это насыпь, гряда, длинное возвышение. Соответственно, Подвальний — это «тот, кто с Подвалья», житель низины у вала. Модель образования типична для украинской и польской ономастики: суффикс -н- и окончание -ий превращают название места в фамилию (сравните: Зарічний, Загоруйко, но в данном случае без приставки). В русском языке аналогом была бы фамилия Подвальный, но написание через «и» выдаёт украинское или южнорусское происхождение.

Спорных версий здесь немного. Можно было бы предположить, что фамилию дали человеку, жившему в подвале, но для прозвища по месту жительства в русских говорах чаще использовали суффикс -ов (Подвалов) или -ин (Подвалин). Вариант на -ий почти всегда «географический». Поэтому версия с прозвищем «подвальный житель» маловероятна и не подкрепляется типовой моделью.

Социальный статус первых носителей — скорее всего, крестьяне или казаки, переселившиеся из одного села в другое и получившие фамилию по покинутому хутору. В ревизских сказках XIX века фамилия Подвальний изредка встречается в Подольской и Киевской губерниях, что подтверждает западноукраинский ареал. В современной России она остаётся редкой, и её носители — потомки тех, кто уехал из украинских сёл в XX веке.

Если сравнивать с однокоренными, то Подвальний стоит особняком: Подвалов — типичная русская фамилия от прозвища, Подвалюк — украинская с патронимическим суффиксом, а Подвальний — единственная, прямо указывающая на топоним. Это делает её своеобразным географическим маркером в истории семьи.