Фамилия Гартовская — редкий случай, когда географическая привязка, скорее всего, первична, а не прозвище или профессия. Основа здесь — топоним Гартово или Гартов. Такие названия встречаются в Беларуси (например, деревня Гартово в Витебской области) и в Польше. Суффикс -ск- указывает на дворянское или шляхетское происхождение: в Российской империи фамилии на -ский/-цкий чаще всего получали выходцы из польской шляхты, русские дворяне по названию имения или, реже, духовенство. Таким образом, первый носитель фамилии, вероятно, был владельцем или уроженцем места под названием Гартово.

Корень «гарт» в славянских языках неоднозначен, и это делает фамилию особенно интересной. В польском языке «hart» (от немецкого «hart» — твёрдый) означает закалку металла, стойкость. В белорусских и украинских говорах «гарт» — это то же закаливание, а также «горн» или кузница. Поэтому нельзя исключать, что изначально Гартово — это место, где жили кузнецы или занимались закалкой металла. В таком случае фамилия Гартовская могла быть вторичной — не от названия деревни, а от прозвища Гарт, данного за характер или ремесло, но с добавлением дворянского суффикса.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить версию. Фамилии Гарт, Гартов, Гартман (от немецкого «человек из Гарта») в России встречаются, но они обычно указывают на немецкое или еврейское происхождение. Гартовская же — форма типично польско-белорусская. Суффикс -овск- здесь не просто патронимический (как в Иванов), а посессивно-топонимический: он превращает название места в фамилию. Носители фамилии, скорее всего, были мелкими шляхтичами или однодворцами из западных губерний Российской империи — Могилёвской, Витебской, Минской.

С точки зрения словообразования, фамилия женская (Гартовская), мужской вариант — Гартовский. Ударение, вероятнее всего, падает на второй слог: Гарто́вская, хотя в бытовой речи возможны варианты. Если искать параллели в ономастике, то фамилия близка к таким, как Гродзовский (от Гродз), Жуковский (от Жуково), но с более редкой и конкретной основой, которая не даёт однозначного толкования без архивных записей о конкретном имении.