Фамилия Воловельские (в мужском роде — Воловельский) образована от названия места, откуда был родом её первый носитель. Такая модель — одна из древнейших в славянской ономастике: человек, переселившийся в другую деревню или город, получал прозвище по покинутому имению, а его дети уже наследовали это прозвище как фамилию.

Корень фамилии — топоним Воловель. Сёл и деревень с таким именем особенно много в Белоруссии, встречаются они и в России. Происхождение самого названия неочевидно и допускает несколько толкований. Вероятнее всего, в его основе лежат польские или западнорусские корни. Здесь возможна связь со словом «wola» (воля, свободное поселение) или с «woli» (вол). Есть и более редкая версия, возводящая название к польскому «woj» (воин), хотя она менее убедительна из-за отсутствия в топониме характерного звукового перехода.

Суффикс -ск- в фамилии Воловельские указывает на её шляхетское или, шире, дворянское происхождение. В Речи Посполитой и на землях, вошедших в состав Российской империи, фамилии на -ский/-цкий носили преимущественно представители знатных сословий — так обозначали владельцев поместий или выходцев из определённой местности. В Белоруссии и на Украине этот суффикс со временем распространился и среди крестьян, но изначальная модель осталась той же: «человек из Воловеля».

Точное время появления фамилии установить сложно: процесс закрепления наследственных прозваний растянулся на несколько столетий. Однако можно предположить, что Воловельские — одна из тех фамилий, которые оформились не позднее XVII–XVIII веков, когда топонимические прозвища активно превращались в родовые имена.