Фамилия Зеленорецкая — женская форма фамилии Зеленорецкий. Её основа — топоним, то есть название места, от которого образовано прозвище или фамилия. Суффикс -ецк- (в женском роде -ецк-ая) указывает на принадлежность к географическому объекту, обычно селу, городу или реке. Модель «основа + -ецкий» в русской ономастике — один из самых прозрачных способов образовать фамилию для выходца из конкретного поселения.

Название «Зеленая Речка» или «Зеленый Ручей» — не редкость на карте России, Украины и Беларуси. Водоёмы с таким именем встречаются в разных регионах: от Крыма до Сибири. Первый носитель фамилии Зеленорецкий, скорее всего, получил её по месту жительства у реки с характерным названием. Такая фамилия могла закрепиться за крестьянином или мещанином, которого переписчики или соседи прозвали «зеленорецким», то есть «живущим на Зеленой Речке».

Приставка «Зелено-» в названии часто связана не с цветом воды, а с густой прибрежной растительностью: осокой, камышом или ивняком. В говорах «зеленый» могло также означать «молодой», «незрелый» или «влажный», но в данном случае цветовая метафора кажется более прямой.

Словообразовательно фамилия стоит в ряду таких же «гидронимических» фамилий, как Белорецкий, Краснопольский, Чернореченский. Отличие Зеленорецкой — в том, что основа не просто «река», а именно «Зеленая река», что делает её более конкретной и живописной. Встречаются варианты написания с одной «н» (Зеленорецкая), но исторически правильное написание с двойной «н» — через «Зеленорецкая», от «Зеленая Речка» (в родительном падеже: «с Зеленой Речки»).

Если фамилия дворянская, то, вероятно, связана с имением при такой реке. Но в подавляющем большинстве случаев Зеленорецкие — потомки крестьян или однодворцев, переселившихся в другие места и сохранивших в фамилии память о малой родине. География фамилии не широкая: единичные записи встречаются в центральных областях России и на Украине, но массового распространения она не получила из-за конкретной привязки к редкому топониму.