Фамилия Голобродская — один из тех случаев, где географическая привязка оказывается важнее, чем прозвищная основа. Основа «голый» (в значении «лишённый растительности, бедный, открытый») и корень «брод» (мелкое место реки, переправа) складываются в прозрачную картину: «голый брод» — место, где река настолько мелка и лишена растительности, что её легко перейти пешком. Такие топонимы характерны для южных и центральных регионов Восточной Европы, особенно для Украины и юга России.

Фамилия образована по типичной для польской и украинской шляхты модели: основа (Голоброд) плюс суффикс -ск(ая). Окончание -ая указывает на женскую форму, мужской вариант — Голобродский. Такие фамилии чаще всего давались по названию имения, хутора или села, где жил владелец. В польских и западнорусских землях существовало несколько населённых пунктов с названием Голоброды — например, в бывшем Житомирском уезде или на Волыни. Таким образом, первый носитель фамилии — скорее всего, не крестьянин, а мелкопоместный дворянин или однодворец, владевший землёй при таком урочище.

Менее вероятная, но возможная версия — прозвищное происхождение. Прозвище Голоброд могли дать человеку, который жил у «голого брода» или, в переносном смысле, был беден («голый») и при этом перевозил людей через реку. Однако суффикс -ский тянет в сторону именно топонимической модели: в крестьянской среде такие фамилии появлялись редко и обычно через приходских священников, которые записывали людей по месту жительства.

В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается преимущественно в Волынской, Киевской и Подольской губерниях. После 1917 года носители разъехались по всей стране, но до сих пор наибольшая концентрация Голобродских — в центральной Украине и на юго-западе России. В написании возможны варианты через «о» (Голобродская) и реже через «а» (Галабродская) — последнее связано с аканьем в устной речи.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Голобородько, Голобоков, Бродский) показывает, что Голобродская — редкий случай, когда два корня соединились в устойчивое топонимическое имя, а не в бытовое прозвище. Это и отличает её от более массовых фамилий на -ов/-ев: она сразу указывает на конкретное место, а не на личное качество предка.