Фамилия Вольских выделяется уже на уровне окончания: типичный суффикс русских фамилий — «-ов» или «-ин», а здесь — «-их». Такая модель характерна для северных и сибирских говоров, а также для некоторых регионов Поволжья. В старину в этих местах говорили не «Ивановы», а «Ивановы́» или «Иваны́х», и фамилия закреплялась в родительном падеже множественного числа: чьи? — Вольских. То есть предок носил прозвище Вольской.

Основа «Вольск-» почти наверняка связана с названием населённого пункта. Самый известный — город Вольск в Саратовской области, основанный в конце XVIII века. Но фамилия могла возникнуть и от более старого села или деревни с похожим названием. В таком случае Вольских — это «выходец из Вольска» или «живущий в Вольске». Географический принцип образования фамилий через суффикс «-ских» встречается и у дворянских родов (князья Вольские существовали, но это польско-литовская знать, писавшаяся через «-и»), однако форма «Вольских» с окончанием «-их» — крестьянская, а не аристократическая.

Есть и вторая, менее вероятная версия: от прозвища Вольской, которое давали человеку своенравному, свободолюбивому, «вольному». В говорах слово «вольской» могло означать «независимый, не подчиняющийся порядку». Но здесь мешает география: прозвища на «-ской» в чистом виде редки, а фамилии на «-их» от таких прозвищ почти не образовывались. Поэтому версия с топонимом выглядит убедительнее.

В дореволюционных записях фамилия встречается спорадически, в основном по Саратовской и соседним губерниям. В советское время «Вольских» стали чаще записывать именно в такой форме, хотя в документах XVIII–XIX веков можно найти варианты «Вольской» (в единственном числе) — это мужская форма, от которой и пошла фамилия. Носители фамилии до сих пор сконцентрированы в Поволжье и на Урале, что подтверждает связь с местом, а не с личным качеством.