Фамилия Щельцын — редкий пример, где за основу взято не имя, не профессия, а, скорее всего, топографическое прозвище, связанное с особенностями местности. В её основе лежит слово «щель» — узкое углубление, трещина, расселина в земле или скале. В северных и уральских говорах «щелью» называли также глубокий овраг или узкий залив. Человек, получивший такое прозвище, мог жить у подобного природного образования — в овраге, у расщелины или на берегу узкого речного рукава. Модель образования проста: корень «щель-», суффикс притяжательности «-цын» (вариант суффикса «-ин» после мягкого согласного). В отличие от фамилий на «-ов», где основа часто мужского рода, «-цын» указывает на принадлежность напрямую: «чей?» — Щельцын, то есть сын или потомок Щельца.

Сам Щелец — это, скорее всего, человек, прозванный по месту жительства. Суффикс «-ец» в русских прозвищах часто означал «житель» или «выходец»: например, «горец» (житель гор), «озерец» (живущий у озера). Так и «щелец» — тот, кто обитает в щели, то есть в овраге или у расселины. Фамилия могла закрепиться в регионах с пересечённым рельефом — на Урале, в Сибири или на Русском Севере, где овраги и скальные выходы были обычным ориентиром для поселений. В письменных источниках фамилия встречается крайне редко, что говорит о её локальном бытовании: она могла остаться в пределах одной-двух деревень и не распространиться широко.

Словообразовательный ряд подсказывает и возможную альтернативу: в некоторых говорах «щель» означала не только природный объект, но и щель в стене, проём. Однако для прозвища такой вариант маловероятен — жилая щель не дала бы устойчивого именования. Иногда фамилию путают с «Щельциным» — вариантом, где корень мог быть связан со словом «щель» в значении «зазубрина» или «скол» (например, на инструменте), но это уже другая история. Для Щельцына версия с оврагом или расселиной остаётся основной и самой логичной.