Фамилия Логуновская образована по одной из самых продуктивных моделей восточнославянской ономастики — с помощью суффикса -ск-, указывающего на принадлежность к географическому объекту или родовому поместью. Это так называемая «географическая» фамилия, типичная для дворянских и шляхетских родов Речи Посполитой, а также для украинской и белорусской традиции. В основе лежит топоним: название населённого пункта Логуново, Логуновка или Логуновск. Таких сёл и деревень немало на территории современной Беларуси, Украины и западных областей России. Человек, получивший фамилию Логуновский (женский вариант — Логуновская), изначально был либо помещиком, владевшим этим имением, либо выходцем оттуда — «тот, кто из Логунова».

Корень фамилии — Логун — восходит к прозвищу или неканоническому имени. В русских говорах «логун» означало «лгун, обманщик, пустомеля» (от глагола «лгать»). Однако более вероятно, что в основе лежит слово «лог» — овраг, низина, ложбина. В таком случае Логун — это человек, живший у лога, в низине, или же прозвище по месту жительства. В пользу этой версии говорит распространённость фамилий на Логунов- в районах с овражным рельефом. Менее распространённая, но возможная версия связывает прозвище с диалектным «логунец» — вид хлебного кваса или браги, тогда Логуном могли прозвать любителя этого напитка или его изготовителя.

Форма на -ская (женский род) в фамилии Логуновская указывает на то, что её носительница в момент фиксации фамилии была женщиной, возможно, женой или дочерью Логуновского. В современном русском языке она склоняется как прилагательное. Фамилия довольно редкая: по данным открытых источников, её носители сосредоточены в основном в центральных и южных регионах России, а также на Украине. Встречается и вариант Логуновский — мужская форма, от которой женская и образована.

Таким образом, Логуновская — фамилия, говорящая о географическом происхождении предков. Её носительница с большой вероятностью происходит из семьи, корни которой уходят в небольшие поселения с названием Логуново, а прозвище родоначальника могло быть связано либо с оврагом (логом), либо с особенностью характера — но вторая версия менее убедительна из-за отрицательной коннотации, редко сохранявшейся в фамилиях такого типа.