Фамилия Марнянская — это женская форма, а её мужской вариант — Марнянский. Словообразовательная модель указывает на типично польский или западнорусский (белорусский, украинский) суффикс -ск(ий), который в старой Речи Посполитой давали прежде всего шляхте и землевладельцам. Фамилии на -ский означали принадлежность к местности: либо к родовому поместью, либо к географическому названию.

Основа здесь — «Марнян-». Логичнее всего вывести её от названия населённого пункта. В Польше есть несколько деревень с корнем «Марня» (например, Марня, Марняны). В этом случае предок получил прозвище по месту, откуда приехал: «Марнянский» — тот, кто из Марнян. Географически такие фамилии особенно характерны для Подляшья, Волыни и Галиции — регионов, где польская и восточнославянская ономастика тесно переплетаются.

Вторая, менее вероятная версия — от личного имени Марьян (церковная форма от Мариан, производное от Мария). В польской традиции имя Марьян было распространено, и от него образовывали фамилии с тем же суффиксом: Марьянский. Фонетически «Марнянский» могло возникнуть как стяжённая форма — выпадение гласного «я» в разговорной речи. Однако такая модель встречается реже, чем топонимическая, поэтому версия с названием деревни выглядит правдоподобнее.

Сословно носители фамилии Марнянские, скорее всего, относились к мелкой шляхте или зажиточным крестьянам, получившим фамилию по месту жительства. В Российской империи после разделов Польши такие фамилии нередко записывали с окончанием -ский, закрепляя за ними польское звучание. Встречаемость фамилии сегодня невысокая, что подтверждает её локальное происхождение — из одного-двух сёл или имений.