Фамилия Федоренская образована по самой распространённой в восточнославянской ономастике модели — от имени Фёдор через патронимический суффикс -енк(о) и далее через суффикс -ск(ий). Если кратко: сначала появилось прозвище или отчество Федоренко («сын Фёдора»), а от него уже — фамилия Федоренский (или Федоренская для женщин).

Имя Фёдор (церковное Феодор) греческого происхождения, означает «дар Божий». В русском быту это имя было одним из самых употребительных, особенно в крестьянской и мещанской среде, поэтому и фамилий с корнем Федор- десятки: Фёдоров, Федорин, Федоренко, Федорчук, Федоренков и так далее.

Особенность фамилии Федоренская — в её двойном суффиксе. Первый, -енк(о), типичен для украинской и южнорусской антропонимии (Федоренко — «маленький Фёдор» или «сын Фёдора»). Второй, -ск(ий), характерен для польской шляхты и русских дворянских или духовных фамилий, а также для жителей, получивших фамилию по названию места. Сочетание этих двух суффиксов встречается реже, чем просто Федоренко или Федоренков. Это может указывать на то, что предок носителя фамилии был выходцем из мест, где говорили на украинском диалекте, но затем попал в среду, где фамилии оформляли по польскому или великорусскому образцу — например, при переезде на север или при переходе в духовное сословие.

Вероятнее всего, фамилия Федоренская — топонимическая по происхождению. То есть её дали не напрямую от имени, а от названия села или хутора Федоренки, Федоренково или Федоренское. Такие поселения могли возникнуть как владения человека по прозвищу Федоренко. Человек, переехавший из такого села, получал фамилию по месту прежнего жительства: «из Федоренок» — Федоренский. Эта модель особенно характерна для западнорусских и украинских земель, входивших в Речь Посполитую, где фамилии на -ский носили не только дворяне, но и крестьяне, переселившиеся из одной деревни в другую.

Географически фамилия Федоренская встречается в России и на Украине, но не повсеместно. Чаще — в западных и южных областях России (Брянская, Смоленская, Ростовская области) и в центральной Украине. Конкретных исторических данных о сословной принадлежности носителей этой фамилии нет — она могла принадлежать и крестьянам, и мещанам, и духовенству. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована, что косвенно говорит о её недворянском происхождении.

Известных носителей с такой фамилией в истории немного, что делает её сравнительно редкой. Это не умаляет её ценности: по фамилии Федоренская можно с большой вероятностью определить, что предки жили в зоне контакта украинской и русской культур, а сама фамилия закрепилась за родом не позднее XVIII — начала XIX века, когда шло массовое закрепление фамилий за крестьянами и духовенством.