Фамилия Брустовецкая — редкий пример, когда географическое прозвище сохранило в основе старую народную форму названия города. В её основе лежит прозвище Брустовец, которое восходит к еврейскому произношению города Брест — Бруст. Для еврейской ономастики такая фонетическая адаптация обычна: в идише и в бытовой речи восточноевропейских евреев многие топонимы звучали иначе, чем в официальном русском или польском языке. Брест в этом ряду — не Брест-Литовск, а именно Бруст, откуда и пошли фамилии вроде Бруст, Брустин, Брустовский и, с суффиксом принадлежности, Брустовецкий.

По словообразовательной модели фамилия Брустовецкая — типичная «географическая» фамилия на -ский/-цкий, указывающая на связь с местом. Суффикс -ец- в основе (Брустовец) мог означать «выходец оттуда»: Брустовец — человек из Бруста. Окончание -ая выдает женскую форму, но сама фамилия склоняется по образцу прилагательного и может принадлежать как мужчине, так и женщине (в мужском варианте — Брустовецкий). Такие фамилии у евреев Российской империи активно формировались в XIX веке, когда административно закреплялись прозвища по месту жительства или происхождения.

Брест — город с древней историей, впервые упомянутый в «Повести временных лет» под 1019 годом в связи с борьбой князей за киевский престол. Название города лингвисты выводят либо от слова «берест» (вид вяза), либо от «береста» (верхний слой коры берёзы). Этнограф Павел Шпилевский в 1863 году записал легенду, по которой купец, пробиравшийся через болото, сделал настил из берёз, выбрался на остров при слиянии рек, поставил там капище языческому богу Велесу, а позже основал поселение, названное Брестом. Фольклорная версия, конечно, не объясняет лингвистику, но хорошо передаёт ощущение города как места, стоящего на границе воды и суши.

Предок Брустовецких, скорее всего, родился или долгое время жил в Бресте — или, точнее, в той его части, где в быту говорили «Бруст». В отличие от русских дворянских фамилий на -ский, которые нередко образовывались от названий имений, у еврейских фамилий эта модель чаще указывала на реальный город, из которого семья происходила. Среди однокоренных — фамилии Бруст, Брустин, Брустовский, и все они восходят к одному топониму. Сама фамилия Брустовецкая — нечастая, и её носители, вероятно, ведут род из западных областей современной Беларуси или с территории бывшей черты оседлости.