Фамилия Пшитомская — женская форма фамилии Пшитомский, а та, в свою очередь, образована от географического названия. Она с большой вероятностью указывает на происхождение предков из населённого пункта с корнем «Пшитом-». Такие названия встречаются в Польше и на западе современной Беларуси — например, деревни Пшитом (Przytom) в Мазовецком воеводстве или Пшитомы (Przytomy) в Подляском. Основа «пшитом» восходит к польскому przytyć (прибывать, прибавляться) или, что вероятнее, к przy tym (при том, возле), что могло означать «притулившееся место», «прилегающая территория».

Суффикс -ск- в таких фамилиях — классический маркер дворянского или шляхетского происхождения в Польше и Речи Посполитой. В XVI–XVIII веках многие шляхтичи брали фамилии по названию своего поместья или местечка: Пшитомский буквально — «тот, кто из Пшитома». Вместе с фамилией владелец земли передавал и приставку, указывающую на родовое гнездо. Поэтому Пшитомские — скорее всего, потомки мелкопоместной шляхты, которая жила на восточных окраинах Речи Посполитой (современная Беларусь, Литва или Украина).

После разделов Польши в конце XVIII века часть таких фамилий попала в российские метрические книги. В них написание могло варьироваться: Пшитомская, Пшитомский, а иногда и через «ы» — Пшытомская (польская буква «rz» передавалась как «ш» или «ж»). В Беларуси и на Украине фамилия встречается до сих пор, хотя и остаётся редкой.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Пшито́мская, что соответствует польскому произношению (Przytomska). Если же предки жили в восточных губерниях, где акцент смещался, возможен вариант Пши́томская.

Таким образом, носительница фамилии Пшитомская может считать себя потомком шляхтича, владевшего землёй в небольшом поселении на границе польских и белорусских земель.