Фамилия Гембержевский — редкий случай, когда географическое происхождение просматривается почти наверняка, а вот с корнем всё сложнее. Суффикс -евский (вариант -ский) указывает на шляхетскую или, шире, польскую модель образования фамилий. Такие фамилии обычно означали «выходец из такого-то места» или «владелец такого-то имения». Перед нами типичная топонимическая фамилия польского или западнорусского (белорусского, украинского) происхождения.

Основа «Гемберж» — это, скорее всего, искажённое немецкое название. В Речи Посполитой было немало поселений, основанных немецкими колонистами, и их названия полонизировались. Самый вероятный исходник — Gębarzewo (Гембаржево) или похожий топоним с корнем, восходящим к немецкому «Gemberg» или «Gumberg». В польском языке буква «ę» читается как носовое «э», что в русской записи могло превратиться в «ем». Так, Gębarzewo дало бы Гембаржев, а от него — Гембаржевский. Со временем «а» могло перейти в «е» под влиянием акающего произношения или просто из-за небрежности писаря: Гембержевский.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — происхождение от личного имени или прозвища. В немецком есть фамилия Gemberg, которая может быть вариантом Gehberg или относиться к названию горы. Если носитель такого прозвища оказался в польской среде, его могли «ошляхтить», добавив суффикс -ский. Однако топонимическая версия выглядит убедительнее: слишком характерен для неё суффикс -евский, который редко цепляют к чужим фамилиям, а чаще — к названиям мест.

Носители этой фамилии, по всей видимости, происходили из мелкой шляхты или зажиточных крестьян западных губерний Российской империи (современные Польша, Беларусь, Западная Украина). В XIX веке многие польские фамилии на -ский были распространены среди католического и униатского населения. Фамилия очень редкая, в современных российских справочниках почти не встречается, что подтверждает её узколокальное происхождение — возможно, от одного конкретного села или местечка, которое не сохранилось на картах или сменило название.