Фамилия Новомлынская — редкий случай, когда топонимическая основа сохранила в себе указание не просто на место, а на его отличительную черту. Корень здесь — «млын», западнорусское и украинское обозначение мельницы (от «млин», «мельница»). Приставка «ново-» ясно говорит: речь о недавно построенной, новой мельнице. В отличие от фамилии Млынский или Млынарский, которые могли бы указывать просто на мельника, Новомлынская отсылает к конкретному объекту — селу, хутору или урочищу, которое называли «Новый Млын» или «Новомлынка».

Суффикс -ск- типичен для дворянских или польских шляхетских фамилий, но в XIX веке он стал массовым в среде духовенства и мещанства. Семинаристы нередко получали фамилии от названий мест, где служили их отцы, или от приходских храмов. Однако в данном случае более вероятно, что фамилия образована от географического названия, а не от церкви. На Украине и в Беларуси десятки сел с корнем «млин» — например, Новомлынск на Черниговщине или Новомлынка в Харьковской области. Переселенец из такого села, попадая в другую местность, получал прозвище по месту прежнего жительства, которое затем закреплялось как фамилия.

Форма Новомлынская — женская, мужской вариант — Новомлынский. Такая пара указывает, что фамилия склоняется по правилам прилагательных. В дореволюционной России носители этой фамилии могли быть из мещан или однодворцев, реже — из духовенства. Дворянский герб с такой фамилией не зафиксирован в Общем гербовнике, что косвенно подтверждает её «сельское» происхождение.

Интересная деталь: в украинском языке «млин» — не только мельница, но и блин (от того же корня «молоть»). Однако в фамилии Новомлынская связь с выпечкой маловероятна: приставка «ново-» приложима к зданию, а не к блюду. Это версия отпадает при первом же взгляде на словообразовательную модель — «новый блин» не дал бы суффикса -ск-.

Таким образом, предки человека с фамилией Новомлынская почти наверняка жили в поселении, которое выделялось среди окрестных своей недавно построенной водяной или ветряной мельницей. Сама фамилия — компактный снимок хозяйственной жизни: кто-то когда-то поставил новый млын, и это стало именем для целого рода.