Фамилия Гамбалевская — женская форма, мужская — Гамбалевский. В основе лежит топоним: скорее всего, название населённого пункта вроде Гамбалево, Гамбаловка или Гамбали. Такие фамилии на -ский/-ской в старину получали в основном дворяне по названию своего поместья, а позже — выходцы из духовенства, которых записывали по месту рождения или службы. Если предок был священником, его сыну при поступлении в семинарию нередко давали фамилию от названия села, где служил отец, — это объясняет появление редких и неочевидных форм вроде Гамбалевского.

Корень «гамб-» в русских говорах нечастый. Можно предположить, что он восходит к диалектному слову «гамба» — в некоторых областях так называли неуклюжего, медлительного человека. В этом случае прозвище Гамбала дали бы кому-то из предков, а от него образовали притяжательное прилагательное Гамбалев (чей? — Гамбалев), и уже затем — фамилию на -ский, характерную для польской и западнорусской традиции. В Беларуси и на западе Смоленщины такие переходы от прозвищ к фамилиям с суффиксом -ский встречались часто, особенно среди мелкой шляхты и однодворцев.

Ещё одна версия — связь с фамилией Гамбалевич, которая встречается в польских источниках. Если её русифицировали, заменив -ич на -ский, получилось Гамбалевский. Такой путь прошли многие фамилии на территории бывшей Речи Посполитой после разделов Польши, когда чиновники переделывали фамилии на русский лад.

Географически фамилия Гамбалевская редкая. Встречается в основном на западе России, в Беларуси и среди потомков переселенцев из этих регионов. В дореволюционных метрических книгах её можно найти в Могилёвской и Витебской губерниях. Один из возможных топонимов-источников — деревня Гамбалово в нынешней Витебской области Беларуси. Если фамилия действительно оттуда, то предки носителя были либо местными крестьянами, получившими фамилию по месту жительства при отмене крепостного права, либо мелкими землевладельцами.

В любом случае, однозначного ответа нет: без конкретной родословной можно только строить предположения. Но ясно одно — фамилия образована по одной из двух типичных моделей: либо через прозвище и суффикс -ский, либо от названия села с корнем Гамбал-. Оба варианта указывают на западное или северо-западное происхождение рода.