Фамилия Брухальский — одна из тех, где этимология не лежит на поверхности, и единого мнения у исследователей нет. Однако, разобрав её по составу, можно выделить две основные версии, и обе ведут в западные регионы бывшей Речи Посполитой.

Словообразовательная модель типична для польской и украинской традиции: суффикс -ский (в польском варианте -ski) указывает на дворянское или шляхетское происхождение либо на связь с географическим названием. Основа фамилии — Брухал (Bruchał). Это могло быть прозвище, образованное от диалектного глагола. В польских говорах «bruchać» означало «громко смеяться», «хохотать», а также «ворчать» или «браниться». Соответственно, Брухал — человек с громким голосом, хохотун либо, наоборот, сварливый и бранчливый. Суффиксальная модель (основа на -л) характерна для прозвищ по действию: «тот, кто делает то-то».

Вторая версия — топонимическая. Фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Брухали, Брухалы или Брухалов. Такие деревни встречаются в Польше и на западе Беларуси. Переселенец из такого места получал прозвище «Брухальский», то есть «прибывший из Брухал». В пользу этой гипотезы говорит сам суффикс -ский, который в восточнославянских фамилиях часто закреплялся именно за выходцами из сёл и местечек.

Менее правдоподобна, но иногда упоминается версия о связи с немецким словом «Bruch» (болото, топь) или «Bruch» (лом, обломок) — через посредничество еврейских фамилий. Однако для славянской фамилии с суффиксом -ский такое происхождение маловероятно: немецкие корни обычно дают фамилии на -ман, -штейн и т.д., а не на -ский.

Социальный контекст: носители фамилии Брухальский с высокой вероятностью принадлежали к мелкой шляхте или крестьянству на территории современных Польши, Западной Украины и Беларуси. Фамилия не слишком распространена, что говорит о её локальном характере — она закрепилась в каком-то одном регионе и не получила массового распространения по всей империи. Встречается она и у потомков польской шляхты, переселившихся в Сибирь и на Дальний Восток после восстаний XIX века, но документальных подтверждений этому по каждой ветви нет.