Фамилия Остробецкий — один из тех случаев, когда географическая привязка почти очевидна, а вот точное значение исходного названия требует разбора. Типичный «географический» суффикс -ский указывает, что её носил человек, происходивший из места с корнем Остробец- или Остроб-.

Самая прямая версия — топонимическая. На карте Польши и Западной Украины есть несколько сёл с похожими названиями: Остробуды, Остробороды, а также Остробец (Ostrobiec). Последнее, скорее всего, и дало фамилию. Название села могло произойти от сочетания «острый» (в смысле «выступающий», «клинообразный») и древнего слова «бец» — в польских диалектах так называли кол или заострённый шест. Таким образом, Остробец — это «острое место» или «укреплённый пункт на возвышении». Человек, переехавший оттуда, получал прозвище Остробецкий, то есть «тот, кто из Остробеца».

Вторая, менее вероятная версия, связывает фамилию с прозвищем от слов «острый» и «обец» (диалектное «общий»). В этом случае Остробецкий мог означать человека с острым, колким языком, который был «общим» — то есть задирал всех подряд. Но эта гипотеза слабее: прозвища с суффиксом -ский обычно не образовывались напрямую от прилагательных, а требовали более сложной словообразовательной цепочки.

Фамилия Остробецкий — шляхетского типа, характерна для мелкой польской и западнорусской (белорусской) знати, которая брала фамилии по названиям своих имений или хуторов. Встречается она редко, в основном в исторических документах Подляшья и Гродненской губернии. Современные носители чаще всего имеют корни именно оттуда, а не из центральной России.