Фамилия Голенский — одна из тех, чья основа сразу бросается в глаза, но не даёт однозначного ответа. Суффикс -ский указывает на дворянское или шляхетское происхождение: такую модель массово использовали в Польше и Великом княжестве Литовском, а затем и в Российской империи для обозначения принадлежности к месту или роду. В случае Голенского корень «гол-» почти наверняка связан с топонимом — названием села или усадьбы, от которой владелец получал фамилию.

Самый вероятный географический источник — населённые пункты с основой «Голень» или «Голен». Такие названия встречаются в Польше (например, Голень в Западно-Поморском воеводстве) и на западе современной Беларуси. Слово «голень» в славянских языках означало и часть ноги, и безлесое место, и даже вид рыбы. Однако в ономастике чаще всего подобные фамилии привязывают к конкретному поселению — владельческому имению, где жил предок-шляхтич.

Вторая версия, менее распространённая, выводит фамилию от прозвища Голень — так могли назвать человека с длинными или худыми ногами, либо того, кто ходил босиком (от «голый»). Но против этого говорит суффикс -ский: прозвищные фамилии в этой модели редки и обычно указывают на более высокий социальный слой. Скорее всего, Голенский — потомок мелкопоместного дворянина, владевшего землёй в окрестностях одного из сел Голень.

В русских документах фамилия фиксируется с XVIII века, преимущественно в западных губерниях — Могилёвской, Витебской, Смоленской. Встречается и вариант Голеньский, что подтверждает топонимическую природу: ударение падает на первый слог, как в названии. Споров у этимологов почти нет: Голенский — типичный представитель «географического» пласта фамилий, образованных по польско-литовскому образцу.