Фамилия Омельяновская — редкий пример, когда географическое имя образовали не от названия города или села, а напрямую от личного имени. В основе лежит крестильное имя Емельян (церковная форма — Емилиан, от латинского «соперник»). В народном произношении начальное «Е» часто переходило в «О» — так появился вариант Омельян. К нему добавили суффикс -овск-, характерный для фамилий знати и духовенства, и окончание -ая.

Такая модель — притяжательное прилагательное с суффиксом -ск- — типична для польской и украинской шляхты, а в России закрепилась за дворянскими и семинарскими фамилиями. Омельяновские, скорее всего, происходят из семей, где основатель рода носил имя Омельян, а его потомки получили прозвание по месту или по владельцу: «из рода Омельяна» или «живущие в Омельяновке». В отличие от простых крестьянских фамилий на -ов (Омельянов), окончание -ская указывает на более высокий социальный статус — либо на помещичье происхождение, либо на искусственное образование в духовных училищах, где ученикам давали фамилии по имени отца или по названию села.

Интересная деталь: в русских говорах слово «омельян» могло означать не только имя, но и прозвище — так называли упрямого или медлительного человека. Однако для фамилии Омельяновская эта версия маловероятна: суффикс -ск- почти не использовался для прозвищ, а закреплялся за «именными» и топонимическими фамилиями.

Встречается фамилия в основном в западных и центральных регионах России, на Украине и в Белоруссии — там, где была распространена польско-литовская традиция образования фамилий на -ский. В документах XVIII–XIX веков можно найти как Омельяновских, так и Емельяновских — написание зависело от местного произношения и грамотности писаря. Единого корня у всех носителей нет: фамилия возникала в разных местах независимо, каждый раз от своего Омельяна или своей Омельяновки.