Фамилия Касминская — женская форма фамилии Касминский, и её происхождение стоит искать в первую очередь не в нарицательном слове, а в географическом названии. Модель на -ский/-цкий в русской традиции чаще всего указывает на дворянское или священническое происхождение: такие фамилии давали по названию поместья, деревни или прихода. Основа «Касм-» почти наверняка связана с топонимом Касма, Касмы, Касминка или Касмино. Подобные названия встречаются в центральной России и в Сибири: например, село Касма в Алтайском крае (на реке Касма) или деревни Касмино в Смоленской и Псковской областях. Река Касма — левый приток Угры, и её название, по одной из версий, балтийского происхождения (ср. лит. kasyti — «скрести, царапать», что могло описывать извилистое русло).

Если предок получил фамилию по владению землёй — это указывает на мелкопоместное дворянство. Если же по церковному приходу — перед нами потомок священнослужителя, который взял фамилию от названия села, где служил. Второй вариант встречается чаще: духовное сословие активно формировало фамилии на -ский в XVIII–XIX веках. Светская знать с такой фамилией — редкость, но не исключение.

Встречается и альтернативная версия: от прозвища Касма, которое могло быть диалектным вариантом слова «казма» — так в некоторых говорах называли кашу или месиво (от глагола «касматить» — мешать, комкать). Но эта гипотеза слабая: прозвища на -а редко становились основой для фамилий на -ский, а в словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) такая модель не зафиксирована. Поэтому географическая версия — основная и правдоподобная.

Ударение в фамилии плавающее: чаще говорят Касми́нская, но в некоторых регионах — Ка́сминская. Это зависит от местного произношения исходного топонима. Встречаются однокоренные фамилии: Касмин, Касминов, Касминцев — все они, скорее всего, восходят к тем же названиям.