Фамилия Белостокова — одна из тех, что сразу выдают географическое происхождение. Её основа — название польского города Белосток (польск. Białystok). В русской традиции этот топоним переводится как «Белый сток» (от слов «белый» и «сток» — речной проток, ручей). Фамилия образована по типичной для славянских фамилий модели: к названию места прибавили суффикс -ов- и окончание -а (женский род от Белостоков). То есть Белостоков — это «тот, кто родом из Белостока» или «принадлежащий к этому городу».

Суффикс -ск- в основе указывает на то, что фамилия относится к «географическому» типу, распространённому у дворянства и духовенства. Однако Белостоков — не польская, а русская фамилия. В Польше от названия города образовали бы фамилию Белостоцкий (Białostocki). Русский вариант на -ов — признак того, что предок носителя фамилии был выходцем из Белостока, но обрусел, или же фамилию дали по месту службы или жительства, когда город вошёл в состав Российской империи после разделов Речи Посполитой (конец XVIII века).

Белосток долгое время был многонациональным городом с крупной еврейской общиной, но фамилия Белостокова не обязательно указывает на еврейское происхождение. Чаще всего такие фамилии в России носили православные мещане или крестьяне, переселившиеся из западных губерний. Встречается она преимущественно на юге России и в центральных областях, куда в XIX веке шли миграционные потоки из Белоруссии и Польши.

С точки зрения словообразования, фамилия редкая: сочетание топонима с суффиксом -ов, а не -ский, делает её нестандартной для выходца из города. Обычно от названий городов на -ск делали фамилии на -ский (Орловский, Курский). Белостоков — скорее исключение, которое говорит о том, что фамилию могли дать не по месту рождения, а по прозвищу: «Белосток» — так могли называть человека, который торговал с этим городом, часто туда ездил или носил одежду из белостокского сукна.

Других версий происхождения, кроме топонимической, у этой фамилии нет. Корень «бел-» и «сток» в прямом значении («белый ручей») не образуют прозвища, которое закрепилось бы как фамилия, — слишком описательно и безлично. Поэтому наиболее вероятно, что предок носителя фамилии действительно имел отношение к польскому Белостоку, и фамилия сохранила эту связь через поколения.