Фамилия Попилевская — женская форма мужской фамилии Попилевский. В её основе, скорее всего, лежит прозвище или мирское имя Попель, которое восходит к слову «попел» — так в украинском, белорусском и польском языках звучит «пепел». В русском языке та же основа дала бы фамилию Пепелев или Пепелов, поэтому форма с «о» — явный признак западных или южных земель: Украины, Беларуси, Польши.

Прозвище Попель могло достаться человеку с пепельным цветом волос или бледной кожей, реже — тому, кто работал с золой, например, выжигал уголь или занимался поташным промыслом. В славянской традиции «пепел» имел и очистительную символику: в некоторых обрядах ребёнку давали имя Пепел, чтобы «обмануть» нечистую силу или болезни. Фамилия Попилевская — типичный пример того, как бытовое прозвище, не связанное с ремеслом, перешло в родовое имя.

Суффикс -ский указывает на дворянское или шляхетское происхождение: в Речи Посполитой такие фамилии носили землевладельцы, которым давали имя по названию поместья (Попилево). Впрочем, к XIX веку суффикс -ский распространился и среди крестьян, особенно после отмены крепостного права, когда многим давали фамилии по названию села или по прозвищу старшего в роду.

Географически фамилия Попилевская встречается в основном на западе Украины, в Беларуси и в пограничных с ними областях России. В Польше есть топоним Попелево — несколько деревень с таким названием, что делает версию о происхождении от названия поселения вполне правдоподобной. В отличие от фамилии Попельницкий (связанной с золой в ремесленном контексте), Попилевская тяготеет к личному прозвищу или топониму.

Сегодня носительницы этой фамилии могут считать себя потомками либо человека с пепельными волосами, либо владельцев усадьбы Попелево. Обе версии имеют равное право на существование, но первая — более универсальная и объясняет фамилию без привязки к конкретному географическому объекту.