Фамилия Вильчанский — одна из тех, где на первый взгляд всё ясно, но при ближайшем рассмотрении начинаются вопросы. Формально это типичная «географическая» фамилия на -ский, которую в польской и западнорусской традиции давали по названию места жительства. Корень «Вильч-» почти наверняка восходит к польскому wilk или украинскому/белорусскому вовк — «волк». То есть Вильчанский — это «тот, кто из Вильче» или «волчий». Но вот с конкретным топонимом сложнее.

На карте Восточной Европы встречается несколько населённых пунктов с похожими названиями: Вильча, Вильче, Вильчанка. Есть, например, село Вильча в Харьковской области Украины, а также деревни Вильче в Польше и Беларуси. Фамилия могла закрепиться за выходцем из любого такого места. Менее вероятно, но возможно, что основой стало прозвище Вильча — уменьшительное от «волк», данное хитрому или одинокому человеку. Модель образования типична для шляхетских фамилий Речи Посполитой: дворяне часто брали фамилии по имению, прибавляя -ский/-цкий.

Суффикс -анск- встречается реже, чем простой -ск-, и указывает на более конкретную привязку: не просто к местности, а к поселению с названием на -а или -о. Это сближает Вильчанского с фамилиями вроде Ровенский (от Ровно) или Житомирский (от Житомир). В русском языке такой суффикс мог возникнуть и под влиянием польского произношения, где звук «л» перед согласным смягчается.

Сословно носители фамилии скорее всего относились к мелкой шляхте или свободным крестьянам западных губерний Российской империи — Волынской, Подольской, Минской. В советское время фамилия распространилась шире, но её очаги по-прежнему заметны на западе Украины и в Беларуси. Однозначной этимологии нет, но версия с топонимом «Вильча» выглядит убедительнее прозвищной: слишком много однотипных фамилий на -ский вокруг.