Фамилия Дембинская — женская форма польской фамилии Дембинский. В основе фамилии лежит не имя и не прозвище, а географическое название. Родоначальник мог получить фамилию по месту, откуда происходил или которым владел: это местечко Дембин в Польше или село Дембино на Украине. Оба топонима восходят к польскому слову dąb — «дуб». Таким образом, смысловая цепочка: дуб → дубовая роща (дембина) → название поселения → фамилия владельца или жителя.

Дембинские — старый польский шляхетский род. Среди них выделяют несколько ветвей. Одна, герба Равич, известна с начала XIV века из Краковского воеводства. Яков Дембинский в XV веке был послом короля Казимира в Богемию, а затем занимал высшие должности канцлера и каштеляна краковского. Те же посты позже занимал Валентин Дембинский (1560). Эта ветвь настолько возвысилась, что одна её линия получила в Австрии графский титул, а другая была внесена в VI часть дворянской родословной книги Могилевской губернии (самая древняя и почётная часть для потомственного дворянства).

Другой род Дембинских носил герб Нечуя и восходил к середине XVII века. Эта ветвь была записана в I часть родословной книги Виленской губернии, что уже говорит о более позднем пожаловании дворянства.

Модель образования типична для польской аристократии: суффикс -ский/-цкий указывал на принадлежность к месту или владению им. Поэтому носительница фамилии Дембинская почти наверняка происходит из шляхетской среды, а её предки были связаны с землёй и поместьями, названными в честь дубрав.