Фамилия Плотинская — женская форма, а мужская, Плотинский, образована по типичной для восточнославянского ономастикона модели. Суффикс -ск- указывает на то, что фамилия, скорее всего, происходит от названия места: села, деревни или урочища с корнем Плотин-. Такие фамилии в XVII–XIX веках часто получали дворяне по имени своего поместья, а также духовенство — при поступлении в семинарию, где фамилии нередко давали по названию родного села или вымышленному «красивому» топониму.

Основа «Плотин-» восходит к слову «плотина» — гидротехническое сооружение, запруда. В топонимике это распространённый элемент: деревни Плотины, Плотинка, Плотинское встречаются в центральной России, на Урале и в Сибири. Носитель фамилии Плотинский, вероятно, был выходцем из одного из таких поселений, расположенного у речной запруды или мельничной плотины. Менее вероятна, но возможна версия происхождения от прозвища Плотина, которое могли дать человеку, жившему у плотины или строившему их.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые часто возникали от имени отца (Иван — Иванов), фамилии на -ский в крестьянской среде были редки и закрепились позже, в основном после отмены крепостного права. Поэтому Плотинские — это, как правило, либо потомки духовенства (семинарская фамилия), либо дворян, владевших сельцом Плотино или Плотинка. В польской и украинской традиции фамилии с таким окончанием также широко распространены, что добавляет возможную западнорусскую или малороссийскую ветвь.

В целом, фамилия Плотинская — одна из тех, что чётко привязана к ландшафту и истории конкретного места. Её носитель может с высокой вероятностью найти корни в деревне, стоявшей на реке с запрудой, а сама фамилия — редкий пример топонимического наследия, не утратившего прямой связи с реальным географическим объектом.