Фамилия Аметьевская — относительно редкая и почти наверняка искусственного происхождения. Она образована не от прозвища или ремесла, а от географического названия, скорее всего, от топонима Аметьево. Таких сел и деревень в России несколько, но наиболее известное — бывшая деревня Аметьево, вошедшая в состав Казани (сейчас это микрорайон Аметьево, рядом с одноименной железнодорожной станцией). Именно оттуда, по всей видимости, и пошли носители фамилии.

Суффикс -ск- в фамилии указывает на дворянское или священническое происхождение. В XVIII-XIX веках такие фамилии давали детям священнослужителей в семинариях, а также оформляли как фамилии для дворян, владевших поместьями. В отличие от крестьянских фамилий на -ов/-ев (Аметьев), форма на -ский подчеркивала статус: «из села Аметьева» или «владеющий землей в Аметьеве». Первыми Аметьевскими, скорее всего, были либо священники, служившие в местной церкви, либо обедневшие дворяне, записанные по названию имения.

Само название Аметьево, скорее всего, тюркского происхождения. Оно восходит к личному имени Амет (вариант Ахмет) — популярного у татар и башкир имени, означающего «прославленный», «достойный хвалы». Таким образом, в основе фамилии лежит имя Амет, к которому добавился русский посессивный суффикс -ев (Аметьев — «сын Амета»), а затем и топонимический -ск-. Получается цепочка: Амет → Аметьево (деревня, названная по имени первопоселенца или владельца) → Аметьевский (житель или владелец этой местности) → Аметьевская.

Фамилия закрепилась в женской форме, что нередко для фамилий на -ский/-ская: в документах XIX века женщинам часто записывали фамилию в женском роде, и она могла передаваться по наследству, если род пресекался по мужской линии или если носительница была вдовой священника. Встречается фамилия и в мужском варианте — Аметьевский, но форма Аметьевская фиксируется в метрических книгах Казанской губернии и в современных справочниках как основная, что говорит о её укоренении именно в этой огласовке.