Фамилия Думаревская — женская форма от Думаревский, и её разумнее всего разбирать именно с мужского варианта. В основе лежит суффикс -евск-, который указывает на типично польский или западнорусский способ образования фамилий от географических названий. Такая модель была особенно распространена среди шляхты и духовенства: она означала связь с местностью, откуда человек родом, или владение ею. Соответственно, первый носитель фамилии Думаревский, скорее всего, был выходцем из села или поместья с названием вроде Думарево, Думарово или Думар. Сама основа «Думар» может быть производной от прозвища Думарь — так в старых русских говорах могли называть человека задумчивого, склонного к размышлениям, либо того, кто любил «думать» вслух, советоваться.

Есть и другая, менее очевидная версия: фамилия могла возникнуть от литовского или балтского корня. В Литве и на территории бывшего Великого княжества Литовского известны топонимы вроде Думарай (Dumara). Если предок жил в таком месте, то при переходе в русскую среду его могли записать как Думаревский — по той же модели «от названия деревни». Эта версия объясняет, почему фамилия встречается в основном в западных регионах бывшей империи, на стыке славянских и балтских земель.

Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Думаре́вская. Написание с двумя «с» — Думаревская, а не Думареская — строго выдерживается, так как суффикс -евск- требует двойной согласной. Встречаются искажения вроде Думаровская или Доморевская, но они редки и связаны с диалектным произношением или ошибками в документах.

Сословная принадлежность определить сложно. Если фамилия действительно шляхетского происхождения, то предки могли быть мелкопоместными дворянами или однодворцами. Если же она возникла от прозвища в крестьянской среде, то носители — выходцы из свободных крестьян, получивших фамилию при переписи. Точных данных о массовом распространении Думаревских в дореволюционных списках нет, что говорит о её относительной редкости. В современной России фамилия встречается точечно, чаще всего в центральных и западных областях, что подтверждает её локальное происхождение.