Фамилия Топельберг — это типичный пример немецкой или ашкеназской топонимической фамилии, образованной по модели «основа + -берг». Вторая часть, «-берг» (Berg), в переводе с немецкого и идиша означает «гора». Первая часть, «Топель» (Topel), может восходить к нескольким источникам.

Самая вероятная версия — происхождение от названия населённого пункта. В Центральной и Восточной Европе встречаются топонимы Топель (Topel, Topol) или Топпель (Toppel), особенно в регионах с немецким и еврейским населением (Польша, Чехия, Западная Украина). Фамилия могла означать человека, который родом из такого места, то есть «с горы Топель» или «из Топеля, что у горы». Суффикс «-ер» в основе (Topel-er) в немецком часто указывает на жителя: «топелец».

Менее распространённая, но возможная версия — прозвищная. «Топель» могло быть вариантом немецкого слова «Topf» (горшок, кастрюля) в уменьшительной форме или диалектным прозвищем для коренастого, приземистого человека (как «бочонок»). Однако в таком случае фамилия скорее звучала бы как Топфельберг, а не Топельберг.

С точки зрения социального контекста, фамилия Топельберг в Российской империи встречалась преимущественно среди еврейского населения черты оседлости (Волынская, Подольская, Киевская губернии). Там немецкие и идишные фамилии на «-берг» и «-штейн» вошли в обиход в конце XVIII — XIX веке, когда власти обязали евреев иметь постоянные фамилии. Часто их давали по названию местечка или города, откуда происходила семья. Если предки были немцами-колонистами, фамилия могла закрепиться в среде меннонитов или лютеран Поволжья и Причерноморья.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, Топельберг не склоняется по падежам как типичная иноязычная, сохраняя свою форму. Встречаются варианты написания: Топпельберг, Топельбург (под влиянием произношения), но исходная форма остаётся самой частой. Точных данных о древности или дворянском происхождении фамилии нет — это фамилия поздняя, городская или местечковая, без фиксации в допетровских боярских списках.