Фамилия Вертелецкий — типичный пример «географической» фамилии, образованной по модели, распространённой в западнорусских и украинских землях. Её основа — топоним Вертелец, Вертелка или Вертельцы. Такие названия нередко давали деревням, расположенным на излучинах рек, у крутых поворотов дороги или в местах, где русло «вертится», петляет. Глагол «вертеть» здесь — ключевой: он указывает на извилистый, не прямой характер местности. Человек, переселившийся из такого села, получал прозвище по месту прежнего жительства, а его потомки закрепили за собой фамилию с типичным суффиксом -цк(ий), который в старых документах часто писали через «е» — Вертелецкий.

В отличие от распространённой версии, связывающей фамилию напрямую с прозвищем Вертель (то есть «вертлявый» человек или обладатель профессии, связанной с вращением, например, токарь), более правдоподобно, что прозвище Вертель было вторичным. Сначала возникло название населённого пункта, затем — прозвище его жителя, и только потом — фамилия. Прямая связь с глаголом «вертеть» в значении «непоседливый» возможна, но менее вероятна для фамилии с суффиксом -ский, который почти всегда указывает на территориальную принадлежность, а не на личное качество.

Фамилия Вертелецкий встречается в основном в западных областях России, на Украине и в Беларуси — там, где распространены топонимы с корнем «верт-». В польской ономастике есть аналогичная фамилия Wertelecki, что подтверждает её западнославянские корни. Носители фамилии — потомки людей, чьи предки когда-то жили в селе с названием вроде Вертельцы или Вертелка, и это имя закрепилось за ними как родовое.