Фамилия Лимборская звучит как типичная «географическая» фамилия польского или западнорусского происхождения. Её основа — топоним Лимборк или Лимборы. Таких названий несколько: есть деревня Лимборы в Беларуси (Гродненская область), есть Лимборк в Чехии, а также ряд мелких поселений с похожими корнями в Польше и на Украине. Суффикс -ск- указывает на дворянский или шляхетский способ образования: такую фамилию получал владелец поместья или выходец из этого места. В польской традиции фамилии на -ский/-цкий закреплялись за шляхтой, а в русской среде — за духовенством и дворянами, но могли присваиваться и крестьянам, переселившимся из одного села в другое.

Корень «Лимбор-» скорее всего не славянский. Лингвисты связывают его с древнегерманским словом «limburg» — «крепость у липовой горы» (от linde — липа и burg — крепость). Через немецкую колонизацию или через чешское влияние название попало на восток. В польском языке «limbora» или «limbork» могло означать «лесистый холм» или «густой лес». Таким образом, предок Лимборской мог жить в местности, названной переселенцами-немцами или чехами, а затем его потомки взяли фамилию по месту жительства.

Ударение в фамилии чаще падает на второй слог — Лимбо́рская, хотя в разговорной речи встречается вариант с ударением на первый. Форма Лимборская — женская; мужской вариант — Лимборский. Встречается также написание через «ы» — Лимборский/Лимборская, но это редкий диалектный вариант.

Сословная принадлежность носителей фамилии неоднородна. В XIX веке Лимборские встречаются в метриках православных церквей Волынской и Минской губерний — это были крестьяне и мещане. В польских гербовниках фамилия не значится, что говорит о её позднем закреплении: скорее всего, она оформилась не раньше XVIII века, когда безземельная шляхта и крестьяне начали массово брать фамилии по названиям своих хуторов.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Лимберг, Лимбург, Лимборский — показывает, что все они восходят к одному германскому корню, но разошлись по разным языковым традициям. Лимборская — самый полонизированный вариант, который потом обрусел.