Фамилия Комлиевская — женская форма, образованная от мужской Комлиевский. Это типичная «географическая» фамилия, указывающая на происхождение предка из места с похожим названием. Суффикс -ск-/-цк- в русских фамилиях почти всегда маркер дворянского или шляхетского происхождения, но в XIX веке такие фамилии могли получать и выходцы из духовенства, и крестьяне, переселившиеся из сёл с названиями на -ское.

Основа фамилии — Комлиево или Комлев. Если это топоним, то наиболее вероятна связь с селом Комлево (такие есть в Брянской, Московской, Смоленской областях). Форма Комлиевская могла закрепиться за теми, кто был родом из деревни Комли или Комлино — в таком случае суффикс -ев- в основе (Комли-ев-ский) указывает на принадлежность к владельцу или жителю этого места. Менее распространённая версия: основа от прозвища Комля — так в южных и западных говорах могли называть человека с короткой стрижкой или затылком (от «комель» — нижняя часть снопа, обрубок).

В польской ономастике фамилия Komlewski встречается в документах XIX века на территории современной Беларуси и Украины. Это даёт основание предполагать, что носители фамилии Комлиевская могли иметь шляхетские корни, но в российском контексте фамилия оставалась редкой и сосредоточенной в западных губерниях. В дореволюционных метрических книгах она фиксируется в основном в Могилёвской и Витебской губерниях.

Сегодня фамилия встречается редко, в основном в России и на востоке Украины. В силу окончания на -ская она часто воспринимается как «дворянская», хотя реальное социальное положение предков могло быть разным — от мелкопоместной шляхты до крестьян, получивших фамилию по названию деревни при переписи.