Фамилия Лонский образована от прозвища Лонской, которое давали ребёнку или детёнышу животного. В русских говорах «лонской» означало «прошлогодний». Лонским, или лонщиной, называли годовалую скотину: чаще жеребёнка, но также телёнка, оленя, а в архангельских говорах — даже рыбу, щуку или годовалого ребёнка. Прозвище закреплялось за человеком, если он родился в прошлом году или по какой-то причине ассоциировался с «прошлогодним» — например, был младшим в семье, запоздалым ребёнком.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ский присоединялся к основе прозвища. В данном случае основа Лонск- (от «лонской») превратилась в фамилию Лонский. Такая схема характерна для фамилий, которые формировались в среде духовенства или дворянства, но встречалась и у крестьян, особенно при переписях, когда прозвище становилось наследственным.

Географически фамилия Лонский тяготеет к северным и центральным регионам России, где слово «лонской» было в ходу. Встречается она нечасто, что объясняется диалектным происхождением основы: прозвище не стало массовым, а закрепилось лишь в отдельных семьях. Интересно, что в некоторых говорах «лонской» могло относиться не только к возрасту, но и к качеству — «прошлогоднее» нередко означало «старое, залежалое», что добавляло прозвищу оттенок насмешки или характеристики.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Лонский — редкий пример «календарного» прозвища, связанного с сельским бытом и счётом времени. Нет оснований связывать её с географическими названиями вроде Лонска или Лонь: такие топонимы в России отсутствуют. Версия о польском или украинском происхождении (от «лон» — луг) маловероятна, так как в русской ономастике фамилия чётко укладывается в диалектную традицию.