Фамилия Братенская — редкий пример, где суффикс «-ская» указывает не на географическое происхождение (как в фамилиях помещиков), а на прозвище по родству. Основа «брат» здесь первична, но есть нюанс: в русских фамилиях на «-ский» обычно попадали дворяне или выходцы из духовенства, а простые крестьяне чаще получали фамилии на «-ов» и «-ин». Поэтому Братенская почти наверняка образована от прозвища Братеня — человека, который был «братом» кому-то в переносном смысле: побратим, названый брат, близкий друг.

Слово «братеня» в старорусских говорах могло означать не только родственника, но и товарища по ремеслу или походу. В некоторых диалектах так называли младшего брата или вообще любого парня из одного села. Суффикс «-еня» придавал ласкательный оттенок: Братеня — это «братишка», «браток». От этого прозвища сначала появилось отчество Братеня — сын Братеня, а затем, при оформлении фамилии, к основе прибавили типичный для южных и западных регионов суффикс «-ский».

Интересно, что фамилия Братенская встречается в основном на западе России и в Беларуси, что косвенно подтверждает её польское или украинское влияние: там фамилии на «-ский» носили даже крестьяне. В центральной России такое окончание было бы признаком дворянства, но Братенские — скорее всего, потомки крестьян или мещан, получивших фамилию при переписи по прозвищу.

Есть и более прозаичная версия: фамилия могла произойти от названия деревни или хутора Братено, Братенка, где жили «братья» — несколько родственных семей. Но таких топонимов в документах почти нет, а прозвищная версия подтверждается тем, что однокоренные фамилии Братенков, Братенко, Братенев встречаются гораздо чаще, чем географические названия.

Спорных гипотез вроде связи с «братиной» (сосудом для питья) лучше избегать: это натяжка, так как слово «братина» дало бы фамилию Братинский, а не Братенский. Таким образом, носитель фамилии Братенская может с большой вероятностью считать, что его предок был «братом» — не обязательно кровным, а тем, кого так называли за верность и дружбу.