Фамилия Обрембальський — редкий пример фамилии, в которой польский суффикс -ский наложился на украинскую или белорусскую основу. Её носители — почти всегда потомки шляхты или мещан с восточных земель Речи Посполитой, где польская культура смешивалась с местной. В отличие от типичных фамилий на -ский, образованных от названий имений (Краковский, Виленский), эта происходит от прозвища.

Основа — «обрембаль» или «обрембала». В польском языке «obrębać» означает «обрубать», «отесать», а «obręba» — это «зарубка», «насечка» или «обрубок». Прозвище Обрембала могли дать плотнику, лесорубу или человеку с грубой, резкой речью — «рубящему» слова. Есть и вторая, менее вероятная версия: от «obręba» как «загородка» или «ограда» — тогда прозвище относилось к строителю изгородей.

Суффикс -ский типичен для фамилий польской знати, но в данном случае он не указывает на владение землёй, а просто «облагородил» прозвище: Обрембальский — «принадлежащий к роду Обрембалы». Написание через «сь» (Обрембальський) — украинизированная форма, характерная для Волыни, Подолья или Галичины, где польские фамилии адаптировали под местную фонетику.

Географически фамилия почти не встречается за пределами этого региона. В современных польских списках она отсутствует, а в Украине её носители — единицы. Это говорит о том, что род был немногочисленным и не дал массовых ответвлений. Социально предки Обрембальських — скорее всего, мелкая шляхта, которая занималась ремёслами или арендовала землю, но не владела крупными поместьями.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Обрембский, Обремба) показывает, что -альский — редкий вариант, возможно, возникший из-за диалектного произношения: «Обрембала» могло звучать как «Обрембаль», а от него уже образовали фамилию. Никаких известных исторических деятелей с такой фамилией нет, и это не удивительно — она осталась в тени более распространённых шляхетских родов.