Фамилия Вительский — одна из тех, что указывает на географическое происхождение своего первого носителя. Её основа — название населённого пункта. Скорее всего, предок был выходцем из села или местечка с корнем «Вит-»: это мог быть Витебск (хотя от него обычно образуют Витебский), Витино, Вителевка или польский Вительск. Суффикс -ск- в русской традиции — типичная примета дворянских или духовных фамилий, но к XIX веку он стал массовым и у крестьян, особенно на западе и юге империи.

Разберём словообразовательную модель. Фамилия образована от топонима с помощью суффикса -ск- и окончания -ий. Это так называемая «географическая» модель: она отвечала на вопрос «откуда родом?» и часто закреплялась за человеком, переехавшим в другую местность. В отличие от фамилий на -ов/-ин, которые привязаны к отцу или профессии, Вительский прямо говорит: «Я из Вительска (или Витель)».

Есть и другая, менее очевидная версия: основа «вить» может восходить к прозвищу Витень или Витель — от глагола «вить», то есть «плести, крутить». В этом случае фамилия означала бы «сын того, кто вьёт верёвки» или «сын Витня». Но для фамилии на -ский такая семантика редка: обычно прозвищные основы дают суффиксы -ов/-ев. Поэтому географическое объяснение надёжнее.

В польском языке фамилия могла звучать как Witelski и писаться через одно «с». В русском варианте двойное «с» — результат адаптации к правописанию. Встречается фамилия преимущественно в западных регионах бывшей Российской империи: на территории современной Беларуси, Украины и в приграничных областях России. В советское время Вительских можно найти в переписях по всей стране, но ядро осталось на западе.

Сословной принадлежности у фамилии нет: её могли носить и мещане, и крестьяне, и священники. Дворянский род Вительских в «Бархатной книге» или в «Общем гербовнике» не значится, но отдельные носители могли получить личное дворянство по службе.