Фамилия Гамлевский — типичный пример польской или белорусской модели образования с суффиксом -ский, который указывал на принадлежность к местности или роду. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, -ский в западных землях Речи Посполитой чаще закреплялся за шляхтой, но со временем распространился и среди крестьян, получивших фамилии по названию деревни или усадьбы.

Основа Гамл- вызывает несколько гипотез, и ни одна из них не очевидна. Самая вероятная — топонимическая: в Польше и на западе Беларуси существовали поселения с корнем Гамл- (например, Гамлы, Гамлев). Фамилия могла означать «тот, кто из Гамлей». Второй вариант — от немецкого или еврейского личного имени Гамлиэль (в переводе «награда Божья»), которое через идиш или немецкие диалекты могло адаптироваться в польской среде. Третья, более редкая версия — от прозвища Гамла, связанного с глаголом «гамлить» (неразборчиво говорить, бормотать) в некоторых русских говорах, но это предположение слабее, так как суффикс -ский указывает на географическое, а не на прозвищное происхождение.

Суффикс -евск- в фамилии Гамлевский указывает на притяжательную форму от названия села или имени владельца (чей? — Гамлев). Такая модель типична для западнорусских и польских земель: ср. Замбровский, Барановичский. В отличие от фамилий на -ин или -ов, здесь не прослеживается прямая связь с отчеством или профессией, что подтверждает версию о прозвище по месту жительства.

Сословная принадлежность первых носителей Гамлевских неоднозначна. Если фамилия действительно шляхетская, её могли носить мелкопоместные дворяне, владевшие фольварком Гамлево. Однако в XIX веке, после отмены крепостного права, фамилии на -ский активно присваивали и крестьянам при переписях — по названию ближайшего населённого пункта. Поэтому без генеалогического исследования сказать, кем были предки, нельзя: это мог быть и обедневший шляхтич, и крестьянин, записанный по деревне.

В написании фамилии встречаются варианты Гамлевский и Гамлёвский (с буквой ё), что не меняет значения, но может указывать на региональные особенности произношения. В любом случае, фамилия редкая, и её носители, скорее всего, происходят из западных областей современной Беларуси или восточной Польши.