Фамилия Болотский напрямую связана с местностью. Её основа — слово «болото», а суффикс «-ск-» указывает на происхождение от географического названия или прозвища по месту жительства. Болотским в старину называли человека, который жил у болота или на болотистой земле. В отличие от фамилий на «-ов/-ев» или «-ин», которые образуются от имени или прозвища отца, модель на «-ский» чаще всего указывает на дворянское или шляхетское происхождение, особенно в западных и южных регионах России, а также в Белоруссии и на Украине. Впрочем, это не строгое правило: со временем такие фамилии могли получить и крестьяне, переселившиеся из одной деревни в другую и получившие прозвище по прежнему месту жительства.

Словообразовательная цепочка проста: болото → Болотский. Прямых аналогов с другим суффиксом, например Болотников, больше, но фамилия Болотский встречается реже и несёт отчётливый отпечаток топонимической модели. В ономастических трудах, в частности в работах Б. Унбегауна, фамилии на «-ский» часто связывают с географическими названиями, оканчивающимися на «-ск» или «-цк». Однако в случае с Болотским исходное название не обязательно было официальным топонимом — им могло стать народное прозвище болотистого места или урочища.

Географически фамилия Болотский тяготеет к северо-западу России, а также к Белоруссии и Полесью — регионам с обилием болот. Встречается она и в центральных областях, но заметно реже. Известных исторических деятелей с этой фамилией нет в широких источниках, что говорит о её преимущественно крестьянском или мещанском происхождении. Вариант написания с двумя «т» — Болоттский — встречается крайне редко и, скорее всего, является результатом поздней канцелярской ошибки.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Болотов, Болотников, Болотнин — показывает, что Болотский стоит особняком: суффикс «-ский» придаёт ей более «книжный» и даже фамильный оттенок, хотя по сути это всё то же прозвище жителя сырой низины.