Фамилия Пухлимский — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает прозвищную версию. Основа фамилии — топоним Пухлима (или Пухлимы), а суффикс -ский указывает на происхождение от названия места, типичное для шляхетских и духовных фамилий в Речи Посполитой и западных губерниях Российской империи. Если бы фамилия была образована от прозвища, мы бы скорее увидели форму Пухлим или Пухлимов.

Где именно находилась Пухлима — вопрос открытый. Скорее всего, это село или урочище на территории современной Беларуси или Украины, где фамилии на -ский особенно часты. Корень «пухл-» в славянских языках обычно связан с полнотой, рыхлостью, вздутием: «пухлый» человек, «пухнуть» от болезни или сырости. Но в названии поселения это могло означать топкое, болотистое место — «пухлая земля», которая набухает от воды. Вторая часть «-лима» менее прозрачна: возможно, это диалектное «лима» (залив, лиман) или искажённое финно-угорское слово, если поселение находилось на северо-западе, где такие названия не редкость.

Словообразовательная модель проста: корень Пухлим- плюс типичный суффикс принадлежности -ск(ий). Первый носитель фамилии, скорее всего, был либо помещиком, владевшим деревней Пухлима, либо выходцем из неё — священником, мещанином или крестьянином, которого записали по месту жительства при переходе в другое сословие. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в крестьянской среде часто образовывались от имени отца, Пухлимский — фамилия «территориальная», и её носители могли быть рассеяны по разным губерниям, сохраняя память об одной точке на карте.

Спорная версия — образование напрямую от прозвища Пухлима (человек с пышным телосложением или, в переносном смысле, медлительный, «рыхлый»). Но она слабее: в польской и западнорусской ономастике суффикс -ский почти всегда привязан к географии, а не к личным качествам. Если бы перед нами было прозвище, фамилия скорее приняла бы форму Пухлименко (украинский вариант) или Пухлимов (великорусский). Поэтому топонимическая версия предпочтительнее.

Известных носителей фамилии Пухлимский в открытых источниках не зафиксировано — это говорит о её редкости и, возможно, о том, что род не был многочисленным или не оставил яркого следа в истории. Тем не менее, каждый современный Пухлимский может с высокой долей уверенности считать, что его предки происходили из одного и того же небольшого местечка, название которого со временем стёрлось с карт.