Фамилия Дыбская — типичный пример «географической» фамилии, образованной по модели, характерной для польской, украинской и белорусской шляхты, а также для русского духовенства. Суффикс -ск- указывает на связь с местом: такую фамилию получал человек, владевший или живший в населённом пункте с названием Дыбно, Дыбск, Дыбы или Дыбка. В основе лежит слово «дыба» — в старину это не только орудие пытки, но и диалектное название столба, кола, подпорки или даже межевого знака. То есть селение могло быть названо по торчащим кольям, по какой-то особенности рельефа или по прозвищу основателя.

Мужской вариант фамилии — Дыбский, женский — Дыбская. Такие фамилии на -ский/-цкий в XVII–XIX веках активно закреплялись за дворянами, у которых было родовое поместье, и за выпускниками духовных семинарий, где часто давали фамилии по названиям сёл и храмов. Поэтому предки Дыбских могли быть либо мелкопоместными землевладельцами на западе Российской империи, либо священниками, чей род происходил из деревни с похожим названием.

Самая вероятная географическая привязка — современная Западная Украина, Беларусь или восток Польши. Там встречаются сёла Дыбно (например, в Житомирской области), Дыбы (в Львовской области) и урочища с корнем «дыб». В центральной России фамилия редка и почти не встречается, что подтверждает её западное происхождение.

Спор о том, связана ли фамилия напрямую с пыточным инструментом, чаще всего излишен. В народной этимологии такую связь проводят, но ономасты указывают: прозвище «Дыба» могло означать долговязого, худого человека («вытянутый, как дыба»), и от этого прозвища тоже могли образовать фамилию через суффикс -ск-. Но всё же основной путь — топонимический, по названию места. Однокоренные фамилии — Дыбов, Дыбкин, Дыбенко — как правило, имеют прозвищное происхождение, а Дыбская стоит особняком именно из-за суффикса.

Написание фамилии устойчивое, вариантов с буквой «и» («Дибская») практически не зафиксировано, что говорит о чёткой фиксации в документах XIX века. Встречаемость фамилии сегодня невысока, её носители живут в основном на Украине и в южных регионах России, куда переселялись в ходе столыпинской аграрной реформы или после войн.