Фамилия Дементовский — это типичный пример «географической» фамилии, образованной по модели, характерной для польской и западнорусской шляхты. Суффикс -ский указывает на происхождение от названия места. В основе фамилии лежит топоним Дементово или Дементеево — таких деревень и усадеб было немало на территории современной Беларуси, Украины и западных областей России. Человек, получивший фамилию Дементовский, скорее всего, был либо владельцем такого поместья, либо выходцем из него.

Корень Демент- восходит к личному имени Дементий (разговорная форма канонического Дометий, от латинского domitus — «укрощённый»). В белорусской и украинской традиции имя Дементий нередко звучало как Демент, отсюда и основа для названия поселения. Таким образом, родоначальником мог быть человек по имени Дементий, чьи потомки или односельчане стали зваться Дементовскими.

Интересная деталь: фамилия Дементовский встречается в двух вариантах ударения — на втором и на третьем слоге. Это связано с тем, что в польском языке ударение фиксированное (на предпоследний слог), а в русском — подвижное. Если предки были из шляхетской среды Речи Посполитой, ударение, вероятно, падало на -тов-. Если же фамилия русифицировалась уже в XIX веке, то ударение могло сместиться на -мент-.

По сословной принадлежности Дементовские чаще всего были дворянами — мелкопоместной шляхтой, которая владела небольшими имениями. В документах XIX века носители фамилии фиксируются в Могилёвской, Витебской и Киевской губерниях. Фамилия довольно редкая: в современных телефонных справочниках России и Беларуси её носители исчисляются единицами, что подтверждает её узколокальное происхождение.