Фамилия Буйский образована по продуктивной модели на -ский, которая в XVII–XIX веках часто указывала на географическое происхождение носителя. Основа здесь — топоним Буй, а таких названий в России несколько. Самые известные — город Буй в Костромской области (известен с 1536 года) и река Буй, приток Камы, протекающая в Пермском крае и Удмуртии. Человек, переехавший из этих мест, получал прозвание Буйский — «тот, кто с Буя». Такая фамилия могла закрепиться за крестьянином или мещанином, переселившимся в другой уезд, или за выходцем из духовного сословия: семинаристам часто давали фамилии по названиям городов и сёл.

Слово «буй» в древнерусском языке многозначно. Оно означало и «место, открытое ветрам», «возвышенность», и «межевой знак, столб», и даже «кладбище, погост» (сравните с «буйвище»). Однако для фамилии Буйский первична не нарицательная семантика, а конкретный географический объект. Если предок был родом из города Буй, его фамилия — прямое указание на малую родину, что типично для так называемых «топонимических» фамилий, массово появившихся после отмены крепостного права, когда бывшие крепостные получали фамилии при переписях.

Версия о происхождении от прозвища Буй (буйный, смелый, своенравный человек) менее вероятна для фамилии с суффиксом -ский. Прозвища обычно давали основу для фамилий на -ов/-ев или -ин (Буев, Буйнов). Форма на -ский в подавляющем большинстве случаев привязана к названию места, а не к личному качеству. Исключение могли составлять дворянские роды, но сведений о древнем дворянстве Буйских нет.

Фамилия редкая, распространена в основном в центральной России и Поволжье, что совпадает с ареалом реки и города Буй. Встречаются также варианты написания Буйсков, но это, скорее, искажение при переписи. В ономастике фамилию Буйский иногда путают с польской Буйски (Bujski) — от топонимов Buj или Bujsko, но русская версия самостоятельна и не связана с польским дворянским родом герба Лебедь.