Фамилия Помятинская — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не ремесло и не прозвище, а, скорее всего, географическое название. Причём такое, которое почти не встречается в современных справочниках.

Вероятнее всего, фамилия образована от названия населённого пункта — Помятино или Помятин. Такие топонимы могли возникнуть от прозвища первого поселенца или владельца земли. Корень «Помят-» напрямую связан с глаголом «помять» — то есть «сдавить, смять». В древнерусском языке это слово могло стать прозвищем для человека с измятым лицом, небрежного в одежде или, наоборот, для того, кто «помял» кого-то в драке. Прозвища от глаголов были распространены: Помятый, Помята — от них пошли фамилии вроде Помятихин, Помятов.

Суффикс -ск- указывает на дворянское или шляхетское происхождение: такие фамилии в XVI–XVII веках часто получали помещики по названию своего имения. Помятинская — форма женского рода, но она же могла закрепиться за родом в целом, если носительницей была вдова или дочь. В польской и белорусской традиции фамилии на -ский носили и крестьяне, переселившиеся из одного села в другое, так что однозначно считать эту фамилию дворянской нельзя.

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей Российской империи — современной Беларуси, Смоленщине, Псковщине. В польском языке есть топоним Pomiatyn (Помятин) в Люблинском воеводстве, что подтверждает версию о западнославянском корне. Встречаются и варианты написания: Помятинская через «о» или даже с двумя «н» — Помятиннская, но это ошибки писцов.

Словообразовательная модель проста: основа «Помятин-» (от названия села или прозвища) плюс суффикс принадлежности -ск-. Фамилия не имеет отношения к «помятости» в бытовом смысле — скорее, она хранит память о конкретном месте или человеке, которого когда-то так окрестили. Сегодня Помятинские встречаются редко, в основном в центральной России и на Украине.