Фамилия Леонтовский образована от мужского крестильного имени Леонтий. В переводе с греческого оно означает «львиный». В основу фамилии легла не полная форма имени, а производная — Леонт. Такое усечение — характерная черта народной речевой традиции, когда длинное церковное имя сокращали для повседневного обихода. Покровителем имени считается священномученик Леонтий Никейский, известный своей необычайной стойкостью в вере.

Фамилия построена по типичной для польской и западнорусской ономастики модели: основа Леонт- плюс суффикс -овск- (-евск-), который в сочетании с окончанием -ий образовывал фамилии, указывающие на принадлежность к роду или местности. В Российской империи такая модель была особенно распространена среди духовенства, мелкой шляхты и мещанства. Леонтовские — не исключение: скорее всего, основатель рода был выходцем из рабочей или крестьянской среды, но сама фамилия могла закрепиться в семинарской среде или среди однодворцев. Потомок человека по имени Леонт со временем получил фамилию Леонтовский — как указание на то, чьим сыном или внуком он является.

Фамилия встречается в основном на территории современной Украины, Беларуси и в южных областях России. В дореволюционных метрических книгах Леонтовские чаще всего записаны как мещане, казаки или церковнослужители. Одна из ранних фиксаций — в реестрах Войска Запорожского XVIII века, где упоминаются казаки с этой фамилией. Таким образом, корни фамилии уходят в среду, где имя Леонт было обычным, а суффикс -овский указывал на принадлежность к определённому роду или месту жительства.