Фамилия Гомольская образована от названия населённого пункта — скорее всего, села или местечка Гомоль, Гомола или Гомолье. Такие топонимы встречаются в западнорусских и украинских землях, например, Гомоль в бывшей Киевской губернии или урочища с похожим корнем в Полтавщине. Суффикс -ск- указывает на принадлежность к месту: Гомольский — тот, кто родом из Гомоля. Женская форма Гомольская закрепилась за женой или дочерью носителя мужской фамилии.

Корень «гомол-» неочевиден. В диалектах «гомола» — это ком, кусок, глыба (например, гомола соли или гомола земли). В переносном смысле так могли прозвать плотного, коренастого человека. Есть и другая версия: «гомолить» в некоторых говорах означает «копошиться», «возиться», отсюда прозвище Гомола — для хлопотливого, суетливого человека. Но более вероятно, что фамилия всё же географическая: слишком характерен суффикс -ский для дворянских и шляхетских фамилий, образованных от названий имений.

Исторически Гомольские могли быть выходцами из мелкопоместной шляхты или однодворцев — людей, владевших землёй, но не имевших полных дворянских привилегий. В списках дворянских родов Царства Польского и юго-западных губерний фамилия встречается, хотя и не часто. В XX веке она расселилась шире, но остаётся редкой по сравнению с однокоренными Гомолицкими или Гомоляко.

Интересная деталь: фамилия Гомольская может писаться через «а» — Гомальская, если в основе лежал вариант «Гомаль» или «Гамаль» (ср. украинское «гамала» — куча, груда). В старых метрических книгах встречаются оба написания, что усложняет генеалогический поиск. Если ваши предки — Гомольские, стоит проверять оба варианта в ревизских сказках и исповедных ведомостях.