Фамилия Неглинская — женская форма фамилии Неглинский, и её происхождение почти наверняка связано с названием реки Неглинной (Неглинка), протекавшей в центре Москвы. Эта версия — основная и самая убедительная: фамилии, образованные от гидронимов (названий рек, озёр) с суффиксом -ск-, типичны для русского дворянства и духовенства. Человек, получивший фамилию Неглинский, мог происходить из местности у этой реки или быть выходцем из сёл и усадеб, стоявших на её берегах.

Модель образования проста: топоним Неглин(а) + суффикс -ск- + окончание -ий. Такая схема характерна для фамилий, указывающих на географическую принадлежность: владельческий статус (князь Неглинский) или место службы (например, священник церкви на Неглинной). В отличие от крестьянских фамилий на -ов/-ев, которые часто означали «сын такого-то», фамилии на -ский изначально подчёркивали связь с местом, а не с отцом.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с прозвищем Неглин. В древнерусских диалектах «неглинный» могло значить «неглинистый», то есть не содержащий глины, или же быть искажением слова «неглижировать» (от фр. négliger — пренебрегать, небрежно относиться). Однако таких прозвищ в исторических источниках почти не встречается, а гидронимическая версия подкреплена и тем, что река Неглинная — один из древнейших московских топонимов, упоминаемый в летописях с XIV века.

Стоит обратить внимание на написание: в старых документах фамилию могли записывать как Неглинская или Неглинская (с одной «н»), но современный вариант закрепился с двойной «нн» по аналогии с названием реки (Неглинная). Иногда фамилию путают с Нелидовской или Нелидовой — это разные корни: Нелидовы происходят от имени Нелид (производное от Нестор или Нефёд), а Неглинские — строго от гидронима.

В дореволюционной России фамилия Неглинская встречалась не только в Москве, но и в соседних губерниях — Тверской, Ярославской, Владимирской, что подтверждает её «речную» географию: переселенцы с берегов Неглинной могли оседать в разных уездах. Среди носителей фамилии были как дворяне (внесённые в родословные книги), так и представители духовенства, но массово крестьяне такую фамилию не носили — она оставалась относительно редкой, что только усиливает её связь с конкретным локальным объектом.