Фамилия Жмельницкий — одна из тех, где ясное словообразовательное ядро сталкивается с неожиданным географическим разрывом. Корень здесь — «жмель», который в восточнославянских говорах означает хмель (растение). Переход «х» в «ж» — не ошибка писаря, а отражение местного произношения: в украинских и южнорусских диалектах слово «хмель» нередко звучало как «жміль» или «жмель». Фамилию образовали от прозвища Жмель — так могли назвать человека, который выращивал хмель, торговал им или, по другой версии, был любителем хмельных напитков.

Суффикс -ницкий указывает на польскую или западнорусскую модель образования фамилий. В Речи Посполитой такие фамилии на -ский/-цкий давали по названию места: если человек владел или жил в урочище, где рос хмель, его называли Жмельницким. Однако более вероятно, что перед нами искусственная фамилия, созданная по этой же модели от прозвища — особенно если учесть, что географических названий «Жмельница» или «Жмельники» в современных источниках почти нет. Это отличает Жмельницких от, скажем, Хмельницких: последние прочно привязаны к реальному городу Хмельник на Винничине.

Интересно, что фамилия Жмельницкий встречается заметно реже, чем Хмельницкий, и имеет иную социальную окраску. Если Хмельницкие в массе своей — потомки казацкой старшины и мещан, то Жмельницкие чаще фиксируются в документах XIX века среди крестьян и однодворцев южных губерний России (Курская, Воронежская, Харьковская). Это подкрепляет версию: фамилию давали по занятию, а не по землевладению. Человек, которого в деревне звали Жмель, со временем стал Жмельницким — по аналогии с более престижными фамилиями на -ский, но без дворянской подоплёки.

С точки зрения ономастики, фамилия Жмельницкий — хороший пример того, как диалектная фонетика и социальное подражание создают редкую форму. Её носитель, скорее всего, потомок крестьянина или ремесленника, связанного с хмелеводством, а не выходец из шляхты. Встречаются также единичные варианты написания «Жмельницкой» — это женская форма, сохранившаяся в старых метрических книгах.