Фамилия Брюхавецка — редкий случай, когда географическое происхождение просматривается почти сразу, а вот разбор корня оставляет пространство для споров. Это типичная «географическая» фамилия, образованная от названия населённого пункта с помощью суффикса -ецк-, который в украинской и польской ономастике указывает на выходца из определённого места. Основа — Брюхавец, то есть человек из Брюхавец или Брюховиц. Наиболее вероятная привязка — к селу Брюховичи (Львовская область Украины) или к местечку Брюховец, которое могло существовать в исторических землях Речи Посполитой. Форма Брюхавецка — женский вариант фамилии, характерный для польской и западноукраинской традиции, где мужская версия звучала бы как Брюхавецкий.

Корень «брюх-» в славянских прозвищах обычно отсылает к внешности: брюхатый, полный человек. Однако в данном случае это не прямое прозвище, а топонимический откат. Название села Брюховичи, скорее всего, произошло от личного имени Брюх (древнерусское некалендарное имя, фиксируемое в исторических источниках) или от прозвища первого поселенца. То есть носитель фамилии Брюхавецка — потомок человека, который когда-то перебрался из Брюховичей или Брюховца и получил прозвание «тот, кто оттуда». Суффикс -ецк- (польск. -ecki) указывает на шляхетское или казацкое происхождение, но не гарантирует его: такую фамилию могли носить и крестьяне, записанные по месту жительства.

Ударение, судя по аналогиям (Брюховичи), падает на второй слог: Брюхаве́цка. Встречается вариант написания через «и» — Брюховицка, что связано с украинским произношением и разнобоем в документах XIX века. Окончание -а типично для женских фамилий в польском и украинском языках, где мужская форма оканчивается на -ий/-ский. В русской среде фамилию могли русифицировать, заменив окончание на -ая (Брюхавецкая), но исходная форма сохранилась у потомков выходцев из Западной Украины или Польши.

В современных справочниках фамилия нечастотна. Её носители, вероятно, сосредоточены в западных областях Украины и среди потомков эмигрантов в Польше и Канаде. Однокоренные фамилии — Брюхов, Брюханов, Брюховецкий — более распространены, но Брюхавецка выделяется своей привязкой к конкретному топониму и редкой словообразовательной моделью.