Фамилия Вильчицкая — типичный пример фамилии с суффиксом -цк-, который в русской ономастике почти всегда указывает на географическое происхождение. Такие фамилии (Куликовский, Троицкий, Вильчицкий) первоначально были дворянскими или церковными, но со временем распространились среди всех сословий. Женская форма Вильчицкая образована от мужской Вильчицкий по модели «чей?» — «чья?».

Основа фамилии — топоним Вильчицы или Вильча. Такие названия встречаются в Беларуси и на западе России. Корень «вильч-» может восходить к диалектному «вильча» — развилка, раздвоение, место слияния рек или расходящихся дорог. В польском языке «wilcza» означает «волчья», но для данной фамилии славянская топонимическая версия с «вилкой» (развилкой) выглядит убедительнее: поселения часто возникали у слияния рек или на перекрёстках.

Суффикс -иц- в основе (Вильчиц-кий) указывает на принадлежность к конкретному месту: «из Вильчиц». В XIX веке такие фамилии нередко давали выпускникам духовных семинарий по названию их родного села или прихода, а также дворянам, владевшим имением Вильчицы. Встречается и вариант Вильчицкий без мягкого знака — это орфографическая норма, закрепившаяся в документах.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Вильчевский, Вильчковский) показывает, что все они сформировались в одном ареале — на территории бывшего Великого княжества Литовского, в современных Беларуси и западных областях России. Носительница фамилии Вильчицкая, скорее всего, имеет предков из небольшого поселения с названием вроде Вильчицы (Вильчичи), где фамилия закрепилась по месту жительства или службы.