Фамилия Гарлицкая — женская форма фамилии Гарлицкий, и ее происхождение почти наверняка связано с географическим названием. В основе лежит топоним Гарлица (Garlica) или Гарлице (Garlicе) — такие названия встречаются в Польше, особенно в Малопольском и Силезском воеводствах. Суффикс -ицк- (-ick-) характерен для польской модели образования фамилий от названий мест: человек, живший в Гарлице или владевший там землей, получал прозвание Гарлицкий. Со временем, при переходе в русскую среду или оформлении по русским документам, окончание могло закрепиться как -ицкая.

Сам топоним Гарлица, скорее всего, восходит к польскому слову «garlica» — горлица, лесной голубь. В славянской ономастике названия сел и рек нередко давались по птицам, животным или растениям. Менее вероятная, но возможная версия — связь с глаголом «garlić» (ворковать, ласкать) или с диалектным «garł» (горло, горловина), что могло относиться к форме речной излучины или оврага.

Фамилия Гарлицкая распространена в основном на западе современной Украины, в Беларуси и среди потомков польской шляхты, переселившейся на восток. В документах XIX века носители фамилии встречаются среди мещан и крестьян Волынской, Подольской и Киевской губерний. В дворянских родословных книгах фамилия не фиксируется — скорее всего, предки относились к мелкой шляхте или свободным земледельцам, а не к титулованному дворянству.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Гарлиц, Гарлик, Гарликов — показывает, что польская топонимическая модель (-ицкий) в данном случае самая устойчивая. Если бы основа была чисто прозвищной (от птицы), мы бы чаще видели вариант Гарлицин или Гарликов. Таким образом, для Гарлицкой версия «от названия села» — основная и наиболее обоснованная.