Фамилия Шпитальных стоит в ряду так называемых «окающих» фамилий, которые закрепились в южнорусских и украинских говорах. Её основа — слово «шпиталь», то есть госпиталь, больница или богадельня. В украинском и белорусском языках «шпиталь» (от польского szpital, восходящего к латинскому hospitalis) означало лечебное заведение для бедных и приют. Так что носитель этой фамилии — потомок человека, который либо работал в таком заведении, либо жил при нём, либо сам содержал богадельню.

Модель образования — суффикс -ых, характерный для северных и сибирских фамилий, но здесь он приставлен к южной основе. Это редкий случай: фамилии на -ых (как Седых, Чутких) обычно указывают на принадлежность к семье или роду («из дома Шпитальных»). Сочетание южного корня с северным формантом говорит о том, что фамилия сложилась уже в условиях переселений, когда носители диалекта перемещались в регионы, где преобладал такой тип фамилий. Скорее всего, предок был выходцем с Украины или юга России, а фамилию зафиксировали уже в центральных или восточных губерниях.

Встречаются варианты Шпитальников, Шпиталенко, Шпиталь. Однако именно форма «Шпитальных» — самая редкая и географически привязанная. По данным переписей XIX века, такая фамилия встречалась в Курской, Воронежской и Тамбовской губерниях, где оседали переселенцы с Украины. Никакого отношения к немецкому «шпиталь» (Spital) она не имеет, хотя в некоторых словарях ошибочно возводят её к еврейским фамилиям от идиш шпиталь — это неправдоподобно, так как фамилии на -ых у евреев не встречаются.

Профессия шпитального — не обязательно врач. Чаще это был смотритель, сторож или даже сам основатель богадельни. В условиях XVIII–XIX веков шпитали содержались при монастырях или на пожертвования, и человек, заведовавший таким заведением, получал прозвище по месту службы. Фамилия не дворянская и не купеческая, а скорее мещанская или крестьянская, что подтверждается её отсутствием в родословных книгах.

Единственная сложность — ударение. В фамилии Шпитальных оно падает на второй слог: Шпи-та́льных. В разговорной речи иногда смещают на первый, но это искажение, так как исходное слово «шпита́ль» имеет ударное «а».