Фамилия Провальчук построена по типичной западноукраинской модели: основа + суффикс -чук. В украинской ономастике суффикс -чук чаще всего указывает на сына или ученика: Провальчук — это «маленький Провал» или «сын Провала». Но в отличие от фамилий на -енко, которые распространены по всей Украине, -чук особенно характерен для западных областей: Волыни, Подолья, Галиции. Искать корни Провальчуков стоит именно там.

Основа «Провал» — не провал в смысле неудачи, а прозвище. В русских и украинских говорах «провалом» называли человека, который провалился куда-то (в яму, в болото), либо того, кто жил в низине, в «провалье» — овраге или ложбине. Возможна и более конкретная связь: в некоторых регионах «провал» — название ущелья или глубокого рва. Тогда прозвище давали по месту жительства: человек, чей дом стоял у провала или в провалье.

Менее вероятная, но допустимая версия — прозвище от глагола «провалить» в переносном смысле: так могли назвать нерасторопного или забывчивого человека, который всё «проваливал» — упускал, терял. Однако для фамилий чаще берут географическую привязку, чем абстрактную черту характера.

Фамилия Провальчук — относительно редкая. В России её носители встречаются в основном на юге и западе, что подтверждает украинское происхождение. В самой Украине она тоже нечастотна: по данным переписи, несколько десятков семей в Хмельницкой и Ровенской областях. Встречаются варианты написания: Провальчук и изредка Провальщук (с твёрдым «ч» в произношении), но это скорее искажение при записи в документах.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями: Провалов, Провальский, Провальнев — то Провальчук стоит особняком. Суффикс -чук однозначно указывает на украинскую традицию, в то время как Провалов — типично русская фамилия с патронимическим суффиксом -ов. То есть носители этих фамилий, даже если имеют общего предка по прозвищу, принадлежат к разным этническим и культурным ветвям.