Фамилия Петранивская звучит как типичная «географическая» фамилия, образованная по модели, распространённой в западнорусских и польско-украинских землях. Её основа — топоним, то есть название населённого пункта. Скорее всего, предок носителя этой фамилии происходил из села или местечка с названием Петранивка, Петраново или похожим. Суффикс «-ск-» указывает на принадлежность к месту: Петранивский — тот, кто родом из Петранивки. Окончание «-ая» — это форма женского рода, которая закрепилась за фамилией в русской традиции.

Корень фамилии — имя Пётр (через украинскую форму Петро). Названия сёл вроде Петранивка обычно давались по фамилии основателя или владельца, а та, в свою очередь, восходит к крестильному имени Пётр. Это имя греческого происхождения (petros — «камень»), одно из самых распространённых в христианском мире. Таким образом, в основе фамилии лежит не прозвище или профессия, а имя первовладельца земли — некоего Петра, чьи потомки или крестьяне стали Петрановскими, а затем, с переходом в украинскую фонетику, Петранивскими.

Географически фамилия тяготеет к западным областям бывшей Российской империи: современной Украине, Беларуси, а также югу России. Встречаемость фамилии невысокая, что говорит о её позднем оформлении и локальном происхождении. В отличие от фамилий на «-ов» или «-ин», которые массово давались крестьянам после отмены крепостного права, фамилии на «-ский» чаще носили дворяне, шляхта или духовенство. Однако к XIX веку эта модель стала доступна и крестьянам, если они переселялись из одной деревни в другую и получали прозвище по старому месту жительства.

Словообразовательная модель здесь не совсем стандартная для русского языка. Вместо привычного «Петровский» мы видим «Петранивский», где суффикс «-ив-» (в русской передаче «-ив-» или «-ов-») характерен для украинских топонимов: Петр-ан-ив-ка → Петранивский. Это указывает на то, что фамилия сформировалась в среде, где говорили по-украински или на смешанном западнорусском говоре, а затем была русифицирована в написании. В польском варианте фамилия могла бы выглядеть как Pietraniwska.

Версий происхождения, по сути, две, и они не противоречат друг другу. Первая — от названия реально существовавшего села (такие есть, например, в Винницкой и Киевской областях Украины). Вторая — от прозвища первого носителя, которого за глаза называли «Петранивский» (то есть «тот, кто с Петровой стороны» или «сын Петрани» — уменьшительной формы имени Пётр). Вторая версия менее вероятна, так как прозвища редко образовывались по такой сложной топонимической схеме без привязки к конкретному месту.