Фамилия Делемарская сразу обращает на себя внимание нехарактерным для русских фамилий началом «де-». Это почти всегда указывает на нерусское, скорее всего, польское или западнорусское происхождение. В польской ономастике приставка «de» или «del» (от французского или латинского предлога, означающего «из», «от») нередко встречалась в шляхетских фамилиях, особенно у тех родов, которые претендовали на иностранное, часто французское или итальянское, происхождение. Однако в случае с фамилией Делемарская более вероятна другая версия: основа могла быть адаптирована от польского слова «delamar» или «delamara» — так в старой Польше называли особый вид сукна или дорогой ткани, возможно, привозимой из Франции (ср. французское «de la mare» — «из лужи», что звучит маловероятно для фамилии). Прозвище «Делемар» мог получить торговец этим товаром или портной, работавший с дорогим материалом.

Фамилия стоит в женской форме (Делемарская), мужской вариант — Делемарский. Суффикс -ский/-цкий — один из самых распространённых в польской и украинской шляхетской среде, он указывал на принадлежность к месту или роду. В России такие фамилии на -ский часто носили выходцы из Речи Посполитой, перешедшие на русскую службу или переселившиеся в Малороссию. В отличие от фамилий на -ов/-ин, которые были у крестьян и мещан, фамилии на -ский в XVII–XIX веках ассоциировались с дворянством или духовенством, хотя со временем это различие стёрлось.

Географически фамилия Делемарская встречается крайне редко. Основные очаги — западные регионы современной Беларуси и Польши, а также историческая Волынь. В России она единична и, скорее всего, принадлежит потомкам тех, кто переехал в центральные губернии в XIX — начале XX века. Никаких известных исторических деятелей с такой фамилией не зафиксировано, что типично для редких шляхетских родов, не попавших в гербовники.

Если отбросить версию о французском происхождении (которая больше похожа на легенду, чем на реальную этимологию), то наиболее правдоподобно, что фамилия образована от прозвища, связанного с ремеслом или торговлей. Человек по прозвищу Делемар — возможно, не просто торговец, а поставщик дорогих тканей для шляхетского двора — дал начало роду, который впоследствии стал писаться как Делемарские. Фамилия осталась очень локальной, не размножилась широко и сегодня воспринимается как редкая и аристократичная по звучанию, хотя её носители могли быть самыми разными сословиями.