Фамилия Смолыга — редкий случай, когда прозвище почти не изменилось при переходе в фамилию. В ней нет типичных фамильных суффиксов -ов, -ин или -ский, которые превращают прозвище в наследственное имя. Перед нами застывшая форма древнего прозвища, и это сразу говорит о её южнорусском или украинском происхождении: на этих территориях фамилии без суффикса (так называемые «усечённые») встречаются гораздо чаще, чем на севере или в центральной России.

Основа фамилии — «смола». Прозвище Смолыга могли дать человеку по роду занятий: смолокур, дёгтегон, тот, кто добывал смолу из сосны или берёзы. Смолокурение было распространённым промыслом в лесных районах Беларуси, Украины и западных областей России. Но возможна и другая, бытовая версия: так могли назвать пачкающегося, неопрятного человека, который вечно в смоле, или, напротив, прилипчивого, назойливого — по аналогии с липкой смолой. В украинском языке слово «смолига» (через «и») фиксируется в значении «смоляная яма» или «место добычи смолы», что снова отсылает к промыслу.

Словообразовательный элемент -ыга (или -ига) усиливает экспрессивность прозвища. В русских и украинских говорах суффикс -ыг-/-иг- придаёт слову оттенок грубоватости или просторечия (сравните: «бродяга», «растяпа», «бедолага»). То есть Смолыга — это не просто «тот, кто связан со смолой», а «смоляной человек», с пренебрежительным или шутливым оттенком.

Однокоренные фамилии — Смолин (самая распространённая), Смоляк, Смоленский — образованы по другим моделям. Смолыга стоит особняком: она сохранила исходное прозвище почти без изменений, что делает её ценной для историков языка. Географически фамилия тяготеет к западу: встречается в Брянской, Смоленской областях, а также в Беларуси и на Украине (в форме Смолига).

Точных данных о сословной принадлежности первых носителей нет, но логика подсказывает: раз фамилия происходит от промыслового прозвища, предки Смолыг были крестьянами или ремесленниками, жившими в лесной зоне. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.