Фамилия Домеровская — женская форма фамилии Домеровский, и её разумнее всего рассматривать в паре. Модель образования здесь прозрачна: суффикс -ск- указывает на географическое или топонимическое происхождение, то есть предок носителя фамилии был либо выходцем из места с названием Домерово, Домеров, либо владельцем такого имения. В польской и западнорусской традиции суффикс -ский/ -ская долгое время был маркером шляхетского или дворянского сословия, хотя к XIX веку такие фамилии распространились и среди крестьян, особенно после отмены крепостного права.

Основа — Домер — с большой вероятностью восходит к древнерусскому или западнославянскому прозвищу. Самый прямой вариант: от «дом» (жилище, хозяйство) с глагольным суффиксом -ер, то есть «тот, кто обустраивает дом», «домовитый хозяин». Менее очевидная, но возможная версия — от личного имени Домер, которое могло быть сокращением от Дометий или Домослав. В польском языке встречается фамилия Domierowski, что указывает на вариант с носовым гласным, но русская форма Домеровская, скорее всего, закрепилась без него.

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей Российской империи: Беларусь, Смоленщина, западные области Украины. В этих краях топонимы с корнем «дом» встречаются часто, например, деревни Домерово, Домеровка. В современной России фамилия редкая, что делает её носителей, скорее всего, потомками переселенцев или выходцами из мелкопоместной шляхты, которая после разделов Речи Посполитой вошла в состав российского дворянства, но не всегда могла подтвердить свой статус.

Словообразовательная модель Домеровский — типичный пример фамилии, которая могла возникнуть как в среде православного, так и католического населения. Суффикс -ов- в сочетании с -ск- говорит о том, что первоначально фамилия была притяжательной: «принадлежащий к роду Домеровых» или «из села Домерово». Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Домов, Домников, Домрачев, — Домеровская стоит особняком: её корень не отсылает к профессии или имени, а именно к месту, что и даёт ключ к пониманию: предки были землевладельцами или крестьянами, жившими на земле с названием Домерово.