Фамилия Митенская — редкий случай, когда географическое происхождение почти не вызывает споров. Её основа — не имя и не прозвище, а топоним, и суффикс -ск- прямо на это указывает. Такие фамилии в старину получали дворяне по названию своих поместий, а позже — и простые люди, переселившиеся из какого-либо села или деревни.

Искать корень нужно в названиях населённых пунктов с основой «Митен-». На карте России и соседних земель встречаются деревни Митенская, Митенки, Митенино. Чаще всего они расположены на севере и северо-западе — в бывших Вологодской, Архангельской, Новгородской губерниях. Само название деревни, скорее всего, произошло от имени или прозвища первопоселенца — Митя, уменьшительной формы от Дмитрий. Таким образом, Митенская — это «выходец из местности, названной по имени Мити».

Модель образования проста: к топониму Митен- (от Митя + суффикс принадлежности -ен-) добавили типичный для географических фамилий суффикс -ск- и окончание -ая. Получилось прилагательное, отвечающее на вопрос «откуда?»: «Митенская» — то есть «родом из села Митенского». В отличие от фамилий на -ов/-ин, которые чаще давали крестьянам по отцу, фамилии на -ский/-ской долгое время оставались маркером либо дворянского, либо церковного происхождения. Но на Русском Севере, где фамилии начали складываться раньше, чем в центральных губерниях, эта схема работала иначе: там «Митенскими» могли стать и крестьяне, и посадские люди, записанные по месту жительства.

Ударение в фамилии плавающее: в разных семьях могут произносить и Митéнская, и Митéнская (с ударением на второй слог), реже — Митéнская. Более старым считается ударение на основу, то есть на «е». Встречаются и варианты написания с одной «н» — Митенская, но это уже искажение, возникшее при записи фамилии в советских паспортных столах.

Сегодня фамилия Митенская — одна из редких. Её носители живут в основном на северо-западе России и в Москве, куда переехали потомки северян. Заглянув в списки населённых мест XIX века, можно найти, например, деревню Митенская в Шенкурском уезде Архангельской губернии — вероятно, именно оттуда и пошёл один из родов.