Фамилия Киенская — женская форма, но её происхождение, как и в подавляющем большинстве русских фамилий на -ский/-ская, связано с мужским предком. Носитель фамилии Киенский (а женщина — Киенская) мог получить её по названию места, где жил или откуда был родом. В основе лежит топоним Киенка или Кия. Наиболее вероятно, что речь идёт о деревнях с названием Киенка — такие есть, например, в Брянской и Орловской областях. Название селения, в свою очередь, восходит к речке Киенке (уменьшительное от «Кия»), а гидроним «Кия» имеет древние финно-угорские или тюркские корни и означает «каменистая река» или «скала».

Модель образования типична для дворянских и церковных фамилий XIX века: основа (название места) + суффикс -ский/-ская, указывающий на принадлежность к местности. В отличие от простых фамилий на -ов или -ин, которые часто давали крестьянам и мещанам, фамилии на -ский в XIX веке носили либо священники (семинаристы часто получали фамилии по названию своего села или храма), либо обедневшие дворяне, либо выходцы из духовного сословия. Поэтому предок-носитель фамилии Киенский мог быть священником из села Киенка или помещиком, владевшим землями при этой деревне.

Есть и другая, менее распространённая версия: фамилия могла возникнуть от прозвища «Киен» — так в некоторых южнорусских говорах называли человека из Киева (ср. «киевлянин»). Но эта гипотеза слабая: для обозначения киевлянина в фамилиях чаще использовалась форма Киевский, а не Киенский. К тому же суффикс -енский в русской ономастике почти всегда указывает на конкретный топоним, а не на этнохороним.

По сословному составу фамилия Киенская не относится к массовым крестьянским — в дореволюционных метрических книгах она встречается в основном среди духовенства и мещан центральных губерний. В советское время фамилия стала редкой, но не исчезла: сегодня её можно встретить в России и на Украине, часто в тех же регионах, где есть населённые пункты с корнем «Киен-».