Фамилия Олизаровская образована по модели, типичной для польской и западнорусской шляхты: суффикс -овск-/-евск- указывает на принадлежность к месту или роду. Основа — Олизар, это вариант имени Елизар (Елеазар, от древнееврейского «Бог помог»). В польском языке имя приобрело форму Olizar, а от него пошли фамилии Олизар, Олизаровский, Олизаровская.

Фамилия женского рода, но в основе лежит мужская форма Олизаровский. Такие фамилии на -ский обычно носили дворяне, владевшие землёй: Олизаровский — значит «выходец из Олизарова» или «владелец Олизарова». Название деревни Олизарово встречается на территории современной Польши и в западных областях Украины (Волынь, Подолье). В Речи Посполитой род Олизаровских был известен с XVI века, некоторые его представители занимали видные должности — воевод, каштелянов.

Словообразовательный суффикс -ск- в русской среде обычно закреплялся за фамилиями высшего сословия, но в XIX веке мог встречаться и у крестьян, переселившихся из имения Олизарово. В белорусских и украинских говорах форма могла звучать как Олизаровська, Олізаровська, но в русском написании сохраняется двойное «с» — Олизаровская.

Есть и другая, менее вероятная версия: основа может восходить к польскому olizać (облизать) — такое прозвище дали бы льстецу или сладкоежке. Однако для фамилии с суффиксом -ский это маловероятно: прозвищные фамилии редко получали дворянский формант. Скорее всего, перед нами типичная топонимическая фамилия, указывающая на родовое гнездо.

В дореволюционной России Олизаровские встречались среди дворян Киевской, Волынской и Подольской губерний. После 1917 года носительницы фамилии рассеялись по всей стране, но основная концентрация остаётся на западе Украины и в Польше. Фамилия редкая, её носители — потомки либо обедневшей шляхты, либо крестьян, получивших фамилию по месту жительства.