Фамилия Хмелевска — это классический пример польской модели образования фамилий с суффиксом -ск-. В польском языке окончание -ska (в мужском варианте -ski) указывает на женский род, то есть Хмелевска — это женщина, а её муж или отец носил бы фамилию Хмелевски. В русской традиции такие фамилии часто русифицировали, меняя окончание на -ская, поэтому можно встретить вариант Хмелевская, но исходная форма именно польская.

Основа фамилии — слово «хмель». В Польше и на западнорусских землях хмель был важным сельскохозяйственным растением: его использовали в пивоварении, а также в народной медицине. Фамилия могла образоваться от прозвища человека, который выращивал хмель, торговал им или славился умением варить пиво. Не исключён и топонимический вариант: в Польше есть несколько населённых пунктов с названием Хмелев (Chmielów), и фамилия могла указывать на выходца оттуда — «тот, кто из Хмелева».

По суффиксу -ск- можно судить о социальном статусе предков. В Речи Посполитой фамилии на -ский/-цкий в XV–XVII веках носили преимущественно шляхтичи — они обозначали принадлежность к родовому поместью или местности. Однако к XVIII–XIX векам эта модель распространилась и среди крестьян и мещан, особенно после разделов Польши, когда фамилии стали фиксировать массово. Поэтому Хмелевска может быть как потомком мелкой шляхты, так и выходцем из крестьянской семьи, жившей возле хмельника.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто образуются от отчества, польская модель на -ски/-ска прямо привязана к топониму или занятию. Это делает фамилию более «географичной»: если предок был родом из деревни Хмелев, то фамилия буквально означает «из Хмелева». Если же корень прозвищный, то она указывает на род деятельности — хмелевода или пивовара.

В современной России фамилия Хмелевска встречается редко, чаще в форме Хмелевская. Её носительницы, как правило, имеют польские или западнорусские корни (Белоруссия, Украина, западные области РФ). Иногда фамилию путают с более распространённой Хмельницкая, но это разные образования: Хмельницкий происходит от города Хмельник, а Хмелевска — от хмеля или села Хмелев.