Фамилия Остренская — женская форма, а её носительницы, скорее всего, потомки дворянского или духовного рода. Мужской вариант — Остренский — указывает на то, что фамилия образована по типичной для польской и западнорусской шляхты модели: с помощью суффикса -ский/-цкий. Такие фамилии обычно давались по названию родового имения или местечка, где владели землёй. В отличие от «мужицких» фамилий на -ов/-ин, эта модель изначально была знаком привилегированного сословия, хотя позже её могли принимать и священники при окончании семинарии.

Корень «Остр-» чаще всего связывают с географическим названием. В Польше, Беларуси и на западе Украины есть несколько мест с похожими именами — например, село Острень (Ostrzeń) или Остров (Ostrów), от которого легко могло образоваться притяжательное прилагательное «Остренский». Буква «е» в середине — характерный признак восточнославянской адаптации польских названий: в оригинале могло быть Ostrzeń, Ostrzeński, а в русской передаче «е» заменило носовой звук. Вторая версия, менее вероятная, — что основа восходит к прозвищу Острый (острый на язык, сообразительный или даже воинственный человек), но тогда фамилия скорее имела бы форму Остринский или Островский.

Географически фамилия Остренская встречается редко. Её можно найти в старых списках дворян Виленской, Гродненской или Минской губерний, а также среди потомков польской шляхты, переселившихся в центральную Россию после разделов Речи Посполитой. В советское время фамилия почти исчезла из массового обихода, но единичные носители сохранились в Беларуси и на юге России.

Если вы ищете свои корни, стоит обратить внимание на метрические книги православных и католических приходов XIX века на территории бывшего Великого княжества Литовского. Особенно — на записи о владельцах фольварков или униатских священниках: среди них фамилия Остренский была не редкостью.