Фамилия Полленская — одна из тех, что сразу выдают географическую привязку. Её основа, скорее всего, восходит к названию населённого пункта. Типичная модель для фамилий на -ский/-ская: так их давали либо дворянам по названию родового имения, либо выходцам из определённой местности — чаще всего из западных регионов Российской империи, Польши или Украины.

Корень Поллен- может иметь несколько источников. Самый прямой — топоним вроде Полленово, Полленка или Полленск. Такие названия встречаются нечасто, но возможны: от речки, леса или урочища. Вторая версия — связь с польским словом polny («полевой») или pole («поле»). Если фамилия звучала как Польленская, а потом утратила мягкий знак, то перед нами типичное обозначение человека «с поля», живущего на открытой равнине. Третий, более редкий вариант — от прозвища или имени Полленя (уменьшительное от Поликарп, Аполлон или даже Павел).

Суффикс -ск- указывает на принадлежность к месту. Такие фамилии в XVIII–XIX веках часто получали выходцы из духовенства: семинаристам при поступлении в училище меняли фамилию на «благозвучную» по названию села или храма. Поэтому Полленская могла появиться у ученика, родившегося в селе Полленки или в приходе церкви, посвящённой святому Полиену (имя встречается в святцах).

В дворянской среде эта фамилия тоже возможна, но без документальных подтверждений говорить о принадлежности к определённому сословию рискованно. В любом случае, носитель фамилии Полленская — человек, чьи предки либо владели землёй с таким названием, либо были оттуда родом, либо получили «красивую» фамилию в семинарии. Географически логичнее всего искать корни на западе России, в Беларуси или на Украине — там топонимы с корнем «пол-» особенно часты.