Фамилия Остренська — это женская форма фамилии Остренський, и, как и большинство фамилий на «-ський/-цький», она указывает на географическое происхождение рода. Вопреки интуитивному ожиданию, в основе лежит не прилагательное «острый», а название места. Такие фамилии получали либо дворяне — по названию своих родовых имений, либо крестьяне и мещане — по селу или городу, откуда они вышли. Поэтому предки носительницы этой фамилии могли быть выходцами из одного из населённых пунктов с основой «Остр-», например, Острога, Остренки или Островно. Часто такие фамилии закреплялись за человеком после переезда, когда нужно было ответить на вопрос «откуда ты?» — и ответ «из Остренок» превращался в прозвище, а затем и в официальную фамилию.

Словообразовательная модель здесь прозрачна и типична для восточнославянских земель, особенно для территорий современной Беларуси и Украины, где фамилии на «-ський» были особенно распространены. Суффикс «-ськ-» в данном случае не просто украшает основу, а выполняет важную функцию: он превращает название географического объекта в притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?» или «откуда?». Точно так же, как фамилия Иваненко буквально означала «сын Ивана», фамилия Остренський означала «тот, кто из Остренок». Разница лишь в том, что патронимическая модель (с суффиксом «-енко») указывала на родство по отцу, а топонимическая (с «-ський») — на связь с местностью.

Корень «Остр-» в названиях поселений обычно связан с рельефом: так могли назвать место на мысу, на возвышенности, на стрелке при слиянии рек. Реже — по имени первопоселенца Остра, которое в старину было формой таких имён, как Остромир или Острогнев. Таким образом, фамилия Остренська хранит память не о характере предка, а о конкретном ландшафте, где стояло его село — возможно, на берегу реки или на заметном холме.

Актуальная форма с мягким знаком и окончанием «-ська» — результат украинской или белорусской орфографии. В русских документах ту же фамилию часто записывали как Остренская, что не меняет её сути. Это типичная история для фамилий, которые формировались на стыке культур и языков, когда одна и та же фамилия в разных канцеляриях писалась по-разному.