Фамилия Демирский — редкий случай, когда географическая привязка, скорее всего, первична, а не прозвище или имя. Её основа — топоним Демир, Демира или Демиров. Такие названия встречаются в Болгарии, Сербии, на Украине (село Демирка в Хмельницкой области) и в Крыму. При этом суффикс -ский указывает на польскую, западнорусскую или украинскую модель образования фамилий от названия места жительства. Человек, которого звали Демирским, — это тот, кто был «из Демира» или владел землями с таким именем.

Корень «демир» в тюркских языках означает «железо». В османской и крымскотатарской традиции это было распространённое личное имя или прозвище (Демир, Темир), которое затем могло лечь в основу названия села. Однако для фамилии Демирский прямой переход от тюркского прозвища к фамилии на -ский маловероятен — такая модель характерна для дворянских и шляхетских родов, которые часто брали фамилию по поместью. Поэтому логичнее предположить, что какой-то Демир (железный человек, кузнец или просто носитель имени) дал имя поселению, а уже его жители или владельцы стали Демирскими.

По сословной принадлежности фамилия с окончанием -ский в Российской империи чаще всего указывала на дворянство или духовенство (семинарские фамилии), реже — на выходцев из польской шляхты. Демирских, скорее всего, не было среди высшей аристократии, но они могли быть мелкопоместными дворянами, получившими фамилию по имению, или священниками, которым давали фамилию по названию села при рукоположении. Вторая версия правдоподобнее, если учесть, что Демирский встречается в южнорусских и украинских губерниях, где духовные училища часто образовывали фамилии от местных топонимов.

В современном русском языке фамилия Демирский — штучная. Встречается в основном на юге России и в Украине, а также среди потомков эмигрантов. Её носители, вероятно, не связаны единым родом — разные линии могли возникнуть независимо в разных сёлах с похожим названием. Проверить это можно только по генеалогическим источникам, но общая логика прозрачна: предок был человеком, чья жизнь, дом или служба были связаны с местом под названием Демир.