Фамилия Лухминская — женская форма фамилии Лухминский. Она образована по типичной для восточнославянских фамилий модели с суффиксом -ск-, который указывает на связь с географическим объектом или местностью. Чаще всего такие фамилии получали дворяне по названию своего поместья, но позже они могли возникать и у духовенства, и у крестьян — по месту рождения или прежнего жительства.

Основа фамилии — топоним Лухма. Скорее всего, речь идёт о реке или населённом пункте с таким названием. В русской ономастике известна река Лух (приток Клязьмы), но форма «Лухма» встречается реже. Можно предположить, что это вариант или диалектное произношение гидронима «Лух». В таком случае фамилия означает «выходец с реки Лух (Лухмы)» или «владелец имения Лухма». Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит прозвище Лухма — от диалектного «лухта» (болото, топь) или от финно-угорского корня, что неудивительно для северных и центральных регионов России, где такие названия не редкость.

Суффикс -ин- в женской форме (Лухминская вместо Лухмовская) может указывать на вариант с основой на «-ин»: Лухмин. То есть фамилия могла пройти цепочку: Лухма → Лухмин → Лухминский. Это характерно для фамилий, где первоначально было притяжательное прилагательное («чей?» — Лухмина земля). Фамилия Лухминская — относительно редкая, что говорит о локальном происхождении: её носители, вероятно, происходят из одной местности или одного рода.

Сословно фамилии на -ский изначально были принадлежностью шляхты и дворянства, но к XIX веку распространились и среди духовенства (семинарские фамилии, часто искусственные). Однако форма с «-ин-» в основе скорее указывает на более народное, неискусственное происхождение. Точных данных о знаменитых носителях фамилии Лухминская в открытых источниках нет, что подтверждает её редкость и узколокальный характер.