Фамилия Граблевские — классический пример модели, по которой польская географическая или топографическая характеристика превращалась в родовое имя. В основе лежит польское слово «grobla» (плотина, дамба, насыпь). Первый носитель фамилии, скорее всего, получил прозвище Гробля — не по роду занятий, а по месту жительства: он обитал у дамбы или возле насыпного вала. Такие прозвища были удобны в сельской местности, где плотина или запруда служили заметным ориентиром.

Суффикс -ский (польск. -ski) — один из главных маркеров шляхетского или, как минимум, землевладельческого происхождения в Польше и на западе Российской империи. Он указывал на принадлежность к местности: Граблевский — «тот, кто с Гробли» или «живущий у гробли». Со временем в русской произносительной среде безударное «о» перешло в «а», и фамилия закрепилась в форме Граблевский (или Граблевские во множественном числе, если речь о целом роде).

Фамилия нередкая для бывших земель Речи Посполитой — современной Беларуси, Украины и восточных воеводств Польши. Встречается и у православных, и у католиков, поскольку топографические прозвища не имели конфессиональной привязки. Точная дата возникновения не установлена: фамилии на -ский активно оформлялись в XV–XVII веках, но Граблевские могли появиться и позже, в ходе массовой фиксации фамилий у крестьян после разделов Польши.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: корень grab- (от grobla с историческим чередованием), суффикс -ев- (соединительный элемент), окончание -ский. В польском оригинале фамилия звучала бы как Groblewski, и такая форма тоже существует, хотя встречается реже. Русская адаптация с «а» в первом слоге стала основной на территории бывшей Российской империи.