Фамилия Ладыженская — это классический пример «географической» фамилии, которую получил человек по названию места, откуда он был родом или где владел землей. В основе лежит топоним Ладыжин — город в Винницкой области Украины на берегу Южного Буга. Ладыжин — древнее поселение, известное с XIII века; в разное время он входил в состав Великого княжества Литовского, Речи Посполитой и Российской империи, а в XIX веке там активно развивалось суконное и кожевенное производство.

Модель образования фамилии прозрачна: к основе «Ладыжин» добавили суффикс -ск-, который в русской ономастике традиционно оформлял фамилии дворян и помещиков по названию их вотчины или имения. Окончание -ая (женский род) указывает, что первоначальная форма — Ладыженский, а Ладыженская — это либо женский вариант, либо фамилия, закреплённая за женщиной. Такие фамилии на -ский/-ская в XVIII–XIX веках чаще всего носили представители шляхты и дворянства, владевшие землями в окрестностях Ладыжина.

Существует и альтернативная, но менее убедительная версия, связывающая фамилию не с городом, а с прозвищем от слова «лодыга» (лодыжка, щиколотка). В старину существовала игра в бабки (лодыжки животных), и «в лодыги играть» означало то же, что «гонять голубей» — проводить время в праздности. Прозвище Лодыженский могло закрепиться за любителем такой забавы, однако эта гипотеза слабее топонимической: во-первых, суффикс -ск- редко присоединяли к бытовым прозвищам, а во-вторых, реальное существование города Ладыжин даёт прямое и простое объяснение.

Любопытно, что фамилия Ладыженская встречается и в варианте Ладыжинская — с сохранением исходной гласной в корне. Оба написания восходят к одному и тому же топониму, а разница объясняется особенностями местного произношения или канцелярской записью в документах. В истории России известен дворянский род Ладыженских, внесённый в родословные книги ряда губерний, что дополнительно подтверждает «земельную» версию происхождения.