Фамилия Мархевский звучит как типичная польская или западнорусская фамилия на -ский, но её основа неочевидна. На первый взгляд кажется, что корень — «Марх-», но это усечение. Полная форма, скорее всего, звучала как Мархо́вский или Мархе́вский, а современное написание закрепилось в результате фонетических изменений или при адаптации в русской среде.

Словообразовательная модель здесь классическая: суффикс -евск-/-овск- (в польском варианте -ewski) указывает на принадлежность к географическому объекту или владельцу. Основа «Марх-» восходит к личному имени Марк (от латинского Marcus — «молоток») либо к его уменьшительным формам Марх, Мархо, Марха. В польской ономастике фамилии вроде Marchewski, Marchowski нередко связывают с названием деревни Мархев (Marchew) или с прозвищем от слова «marchew» — морковь. Однако для формы Мархевский более вероятна связь с именем Марк: суффикс -евский означает «сын или потомок Марха», где Марх — разговорный вариант имени.

Есть и вторая, менее очевидная версия: корень может быть связан с древнепольским глаголом «marchać» (маршировать, ходить) или с немецким «Mark» (граница, марка). В таком случае Мархевский — фамилия, данная человеку, жившему на границе земель или занимавшемуся пограничной службой. Но эта гипотеза слабее, так как суффикс -евский обычно не присоединяют к глагольным основам в польской традиции.

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей Речи Посполитой: современные Польша, Беларусь, запад Украины. В Российской империи носители фамилии Мархевский чаще всего встречались среди шляхты и мещан, реже — среди крестьян, получивших фамилию при переписях XIX века. Интересно, что в некоторых документах фамилию могли записать как Марховский или Мархе́вский (с ударением на второй слог), а в русских говорах она могла упроститься до Мархе́вский.

Таким образом, основная версия: фамилия образована от имени Марк (через форму Марх) по модели «чей?» — Мархевский, то есть «принадлежащий Марху». Это типичная фамилия-патроним, но с географическим налётом из-за суффикса -ский, который в польской традиции часто указывал на дворянское происхождение или владение землёй.