Фамилия Чарторижская — это женская форма фамилии Чарторижский, которая имеет ярко выраженную польскую или западнорусскую (украинско-белорусскую) основу. Она образована по типичной для шляхты модели: от названия населённого пункта с помощью суффикса -ский/-цкий, который указывал на принадлежность к месту. В данном случае корень — «Чарториж-» или «Чарторый-», что отсылает к топониму Черторый (польск. Czartoryja) — так называлось несколько сел и местечек на Волыни и в Подляшье. Само название, скорее всего, происходит от словосочетания «чёрт рыть» или «чёртов ров»: в славянской топонимике «черторой» означало овраг, промоину, труднопроходимое место, которое в народе связывали с нечистой силой.

Самая известная ветвь носителей — князья Чарторыйские (Чарторижские), древний литовско-русский род, ведущий начало от Гедимина. Они владели местечком Чарторыйск на Волыни (ныне село в Маневичском районе Волынской области Украины), от которого и взяли фамилию. В Российской империи эту фамилию часто русифицировали, заменяя польское «Czartoryski» на «Чарторижский» или «Чарторыйский». Поэтому женщина с фамилией Чарторижская могла быть потомком обедневшей шляхты, дворянки, или же её предки получили фамилию по месту жительства — из села, где был «черторый», то есть овраг.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же «географических» фамилий, как Запольский, Острожский, Вишневецкий. Но её отличает редкая и неблагозвучная для русского уха основа: «чёрт» в корне. В народной этимологии это часто порождало легенды о «чертовском» происхождении рода, хотя на деле топоним абсолютно нейтрален — это просто описание ландшафта. Встречается фамилия преимущественно в западных областях Украины, Беларуси, а также среди потомков дворянских эмигрантов в Польше и Франции.