Фамилия Самолевская звучит как типичная «географическая» фамилия, но её основа неочевидна. Суффикс -ск- указывает на происхождение от названия места: скорее всего, от топонима Самолев или Самолево. Такие фамилии в старину получали дворяне по названию своего поместья, а позже — выходцы из сёл и деревень, менявшие прозвище на фамилию при переезде.

Корень «самол-» может восходить к двум разным источникам. Первый — личное имя или прозвище Самол, которое в русских говорах иногда давали человеку самостоятельному, своенравному, «самому себе господину». Второй, более редкий вариант — от слова «самол» в значении «самоловная снасть» (например, рыболовная). В этом случае прозвище мог получить рыбак или охотник, промышлявший самоловами — ловушками, которые работали без постоянного присмотра человека.

Вероятнее всего, фамилия образована от названия населённого пункта. На картах встречаются урочища и хутора с корнем Самол- в Беларуси и на западе России, особенно в бывших владениях Речи Посполитой. Окончание -евская, а не -овская, может говорить о том, что топоним имел мягкую основу (Самолев, а не Самолов). Женская форма Самолевская — это либо вариант от мужской Самолевский, либо фамилия, закрепившаяся за женщиной в документах.

Однокоренные фамилии — Самолев, Самолов, Самольский. Самолевская стоит в одном ряду с типичными шляхетскими фамилиями на -ский, которые в XVII–XIX веках часто принимали и крестьяне, и однодворцы, переселявшиеся из западных губерний.

Точных сведений о дворянском происхождении Самолевских нет. Если фамилия редкая, её носители, скорее всего, происходят из одной локальной группы — например, из бывшего Минского или Могилёвского воеводства. Установить это можно только по архивным метрическим книгам и ревизским сказкам.