Фамилия Гнатиевская — одна из тех, что сразу выдают географическое и социальное происхождение носителя. Она образована не от имени, а от топонима: так называли человека, который владел землёй или жил в местечке с корнем «Гнатов-» (село Гнатовка, хутор Гнатов). Модель типична для польско-украинской шляхты и духовенства: суффикс -ский/-цкий в женском роде указывал на принадлежность к поместью или приходу.

Основа фамилии — имя Гнат, народная форма канонического Игнатий (от латинского ignis — «огонь»). В украинской и белорусской среде имя Гнат было очень распространённым, поэтому и фамилий на его основе много: Гнатенко, Гнатов, Гнатишин. Но Гнатиевская стоит особняком: суффикс -евск- (а не -овск-) говорит о том, что исходный топоним звучал как Гнатиев или Гнатиево. Такое окончание характерно для Волыни, Подолья и западных регионов Украины, где в XVI–XVIII веках активно шёл процесс «ошляхтения» крестьянских фамилий.

В Российской империи фамилии с окончанием -ская/-цкая часто давали выпускницам духовных училищ и семинарий, а также дочерям священников. Гнатиевская могла появиться в среде униатского или православного духовенства, когда при поступлении в училище меняли народное Гнатенко на более «благородное» Гнатиевский. Женская форма здесь — не случайность: она закрепилась за дочерью или вдовой, либо за самой женщиной, получившей фамилию по месту рождения.

Споров о происхождении почти нет. Единственная альтернативная версия — связь с польским gnat (комар, мошка), но она слаба: суффикс -евск- нехарактерен для прозвищных фамилий от насекомых. Гораздо вероятнее, что предки Гнатиевских были либо мелкими землевладельцами, либо сельскими священниками на западе современной Украины. Фамилия редкая, в основном встречается в Житомирской, Хмельницкой и Ровенской областях, а также среди потомков эмигрантов в Канаде и Аргентине.