Фамилия Румелец — редкий случай, когда географическое прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив живую связь с местом. В основе лежит слово «Румелия» — историческое название европейской части Османской империи (от тур. Rumeli — «земля ромеев», то есть византийцев). Суффикс -ец в русских фамилиях обычно указывает на выходца откуда-то: вологжанец, рязанец, туляк. Румелец, соответственно, — «человек из Румелии».

Такая фамилия могла появиться у болгарских, сербских или греческих переселенцев, которые в XVII–XIX веках уходили с Балкан на территорию Российской империи, спасаясь от османского гнёта или в ходе массовых миграций после русско-турецких войн. На юге России, в Бессарабии и Новороссии, балканских колонистов называли по месту прежнего жительства — так могли закрепиться Румелец, Румельский, Румелов. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые образуются от имён или профессий, Румелец — это чистое топонимическое прозвище, которое не переделывали под русскую модель.

Встречаемость фамилии крайне низкая, в основном на юге Украины и в Молдове. Есть вариант написания через «а» — Рамелец, но он может быть результатом аканья в устной речи. Фамилия не имеет отношения к румынскому слову «румый» (румынский), хотя по звучанию похожа — Румелия и Румыния разные исторические области. Версия о происхождении от личного имени Роман (через диалектное «Руман») менее вероятна: суффикс -ец при именной основе дал бы Романец, а не Румелец.

В словарях русских фамилий (Унбегаун, Никонов) Румелец не упоминается — это говорит о её локальном, недавнем закреплении. Носители фамилии, скорее всего, потомки балканских колонистов, которые в XIX веке оседали в Таврической и Херсонской губерниях, а также в Буджаке. Социальный состав — крестьяне-земледельцы, реже мещане. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.