Фамилия Полюховская — женский вариант, образованный по типичной для польской и западнорусской традиции модели: основа плюс суффикс -ск- и окончание -ая. Мужская форма — Полюховский. Эта фамилия принадлежит к так называемым «географическим» или «дворянским» фамилиям, которые часто давались по названию родового имения или местности.

Корень фамилии — Полюх- (или Полюхо-). Самое прямое объяснение: Полюховский — тот, кто родом из населённого пункта с названием Полюхово, Полюхи, Полюховка или подобным. Такие топонимы встречаются в Беларуси и на западе России (например, деревни Полюхово есть в Псковской и Смоленской областях). Название деревни, в свою очередь, скорее всего, произошло от прозвища или некалендарного имени Полюх. «Полюх» в древнерусских говорах могло означать «половинщик» — человек, обрабатывающий землю из доли урожая, или же быть производным от глагола «полоть» (пропалывать). Второй вариант — прозвище, данное человеку с каким-то характерным признаком, связанным с полем.

Суффикс -ск- указывает на то, что фамилия сформировалась в среде шляхты или служилых людей, которые брали фамилию по владению землёй. В отличие от крестьянских фамилий на -ов/-ин, модель на -ский была престижной и часто указывала на принадлежность к дворянскому сословию, особенно на землях бывшей Речи Посполитой. Поэтому предки Полюховских, вероятно, были мелкопоместными дворянами или однодворцами, владевшими хутором или деревенькой Полюхово.

Встречается и более редкая версия: что основа Полюх- восходит к крестильному имени Полиевкт (в народной форме Полюхт или Полюх). В таком случае фамилия Полюховский — патронимическая, то есть указывает на потомка человека по имени Полюх. Однако географическое происхождение выглядит убедительнее, так как суффикс -ский редко присоединяли напрямую к личным именам без топонимической привязки.

Написание с окончанием -ая (Полюховская) закрепилось в русской традиции, тогда как в польском варианте было бы Poluchowska. Фамилия довольно редкая, и большинство её носителей сегодня живут в западных областях России, Беларуси и в среде потомков эмигрантов первой волны.