Фамилия Хоменский принадлежит к распространённому в польской, украинской и белорусской ономастике типу фамилий на -ский/-цкий. В отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев (крестьянских и купеческих), этот суффикс изначально был маркером шляхетского или дворянского происхождения в Речи Посполитой. Однако к XIX веку, после разделов Польши, фамилии на -ский получили и крестьяне, и мещане — часто при переходе в православие или при записи в ревизские сказки им меняли окончание на более «благородное».

Основа фамилии — корень «хом-». Самая очевидная версия: отчество от прозвища или имени Хома — просторечной формы канонического имени Фома (от арамейского «близнец»). В украинском и белорусском языках звук «ф» часто заменялся на «х» или «хв» (звідси — Хома, Хведор, Хвилип). Соответственно, Хоменский — это «потомок Хомы». Такая модель типична: от имени Хома образовывали патроним Хоменко (сын Хомы), а от него, с добавлением шляхетского суффикса, — Хоменский. То есть первоначально это могла быть фамилия сына Хоменко, который получил или присвоил себе дворянскую форму.

Вторая, менее распространённая версия — топонимическая. В Польше и на Западной Украине есть несколько селений с корнем Хом- (например, Хоментово или Хомин). Фамилия могла возникнуть как указание на выходца из такого места — «тот, кто из Хоменя». Однако эта версия слабее: фамилия Хоменский встречается заметно реже, чем массовые Хоменко или Хомяков, и её география (в основном западные области Украины и юг Беларуси) совпадает с зоной бытования имени Хома.

Примечательная деталь: в отличие от фамилии Хоменко, которая распространена повсеместно и считается «казацкой» (типичная украинская фамилия на -енко), форма Хоменский встречается реже и чаще фиксируется у потомков мелкой шляхты или униатского духовенства. В Российской империи в XIX веке носители этой фамилии нередко оказывались в мещанском или купеческом сословии, но сохраняли характерный «польский» оттенок в написании.