Dovrebbe derivare dal nome medioevale Leonellus di cui si ha un esempio a Ferrara nel 1500: "...Magnificus Dominus Leonellus Catabenus de Ferraria, magister domus ac generalis administrator Illustrissimi Domini Domini Ludovici Pici, Mirandulae Domini et Concordiae comitis...." o anche dal suo derivato Lionellus: "...In perpetuan rei tam foriter quam faeliciter gestae memoriam hic, publicae gratitudinis monumentum fundaminibus ipse suis posuit Lionellus Dux Dorsetiae...".
Il cognome Leonelli ha un ceppo emiliano ed uno tra ternano e provincia di Roma.
Il cognome Leonelli è 510° nella regione Emilia-Romagna Il cognome Leonelli è 114° nella provincia di Modena Il cognome Leonelli è 1° nel comune di GUIGLIA (MO)