Фамилия Домалевский — одна из тех, где за привычным окончанием -ский скрывается неочевидная основа, вокруг которой до сих пор идут споры. В отличие от большинства фамилий на -ский, образованных от названий мест (сел или усадеб), Домалевский, скорее всего, пошёл не от топонима, а от прозвища.

В основе лежит прозвище Домаль. Самая вероятная версия связывает его с глаголом «домаливать» — то есть «заканчивать молитву, молиться до какого-то момента». Так могли прозвать человека, который всецело посвящал себя служению Богу, знал наизусть все молитвы и, возможно, был начётчиком или церковным чтецом. Прозвище цепкое и точное — оно сразу указывало на главное занятие или черту человека.

Есть и другая гипотеза, хотя и менее убедительная. Согласно ей, в основе лежит украинский глагол «домалювати» — «заканчивать рисовать; додумывать, представлять». Если принять эту версию, то предок Домалевских мог быть художником, иконописцем или просто человеком с богатым воображением. Однако «молитвенная» версия выглядит органичнее для прозвища в славянской среде: она точнее по смыслу и не требует натяжек.

Фамилия сложилась по типичной для шляхты модели: прозвище Домаль + суффикс -евский (фонетический вариант -овский). Такой суффикс указывал на принадлежность роду или усадьбе, но здесь он прикрепился к личному прозвищу, а не к названию имения. Это довольно редкий случай, и он сразу выделяет Домалевских среди соседних фамилий.

Известно, что род Домалевских входил в число дворян Трокского уезда (историческая территория Великого княжества Литовского, ныне часть Литвы и Беларуси). Роду принадлежал польский герб «Любич» — один из старейших, его возникновение относят к XII веку. Герб выглядит так: на голубом поле серебряная подкова концами вниз, внутри неё золотой крест, и такой же крест повторяется на вершине подковы. Щит венчает дворянский шлем с тремя страусовыми перьями. Наличие герба — верный признак того, что Домалевские принадлежали к служилой или землевладельческой шляхте, а не к крестьянскому сословию.

В XX веке носители фамилии разошлись по разным регионам. В Книгах Памяти встречается, например, Домалевский Феликс Каликсович, 1916 года рождения, уроженец деревни Михайловка Олевского района Киевской области, поляк по национальности. Такие записи показывают, что фамилия сохранялась в среде польского населения на территории современной Украины и Беларуси — там, где исторически сложился её ареал.