Фамилия Берсеневская — редкий случай, когда географическая привязка очевиднее, чем прозвище. По своей модели это типичная «усадебная» фамилия на -ский/-ская, которая указывает на связь с местностью. В отличие от крестьянских фамилий на -ов/-ев, такие фамилии часто получали дворяне, духовенство или выходцы из мещан, владевшие землёй или служившие при конкретном селе.

Скорее всего, основа фамилии — топоним Берсенево. В России известно несколько населённых пунктов с таким названием, самый известный — бывшее село Берсенево на левом берегу Москвы-реки, напротив храма Христа Спасителя. Там в XVI–XVII веках находилась дворцовая слобода и усадьба бояр Берсеневых-Беклемишевых. Само название села, как и фамилия Берсенев, восходит к прозвищу Берсеня. В древнерусском языке «берсень» — это крыжовник. Человек мог получить такое прозвище за колкий, неуживчивый характер, либо за любовь к этой ягоде, либо — что менее вероятно — за рыжеватый цвет волос, напоминающий цвет плодов.

Фамилия Берсеневская образована от фамилии Берсенев через притяжательное прилагательное: «чей?» — Берсеневский, то есть «принадлежащий Берсеневу». Владелец усадьбы или земли, носивший фамилию Берсенев, дал название деревне, а жители этой деревни или их потомки, переезжая, получали фамилию по месту выхода. Таким образом, предок носителя фамилии Берсеневская мог быть крестьянином или однодворцем из села Берсенево, либо мелкопоместным дворянином, владевшим землёй в той местности.

Стоит отметить, что в русской ономастике фамилии на -ская в женском роде (Берсеневская) могут принадлежать как женщине, так и быть исходной формой для мужчины (Берсеневский). Встречаемость фамилии крайне низкая, она не входит в списки распространённых русских фамилий. По данным открытых источников, носители сосредоточены в основном в центральных областях России, что косвенно подтверждает связь с подмосковным Берсеневым.

Словообразовательная модель проста: прозвище Берсеня → фамилия Берсенев → топоним Берсенево → фамилия Берсеневский/Берсеневская. В отличие от фамилии Берсенев, которая может быть и «прозвищной» (прямо от Берсени), Берсеневская почти гарантированно указывает на дворянское или сельское происхождение от конкретного поместья.