Фамилия Пурлинская — женская форма, образованная от мужской фамилии Пурлинский. В русской ономастике такие фамилии на -ский/-ской, -цкий/-цкой традиционно указывали на географическое происхождение: от названия места, где жил или откуда был родом основатель рода. В основе фамилии, скорее всего, лежит топоним Пурлино или Пурля. Такие названия встречаются в нескольких регионах: например, деревня Пурлино есть в Тверской области, а также в Могилёвской области Беларуси. Менее вероятно, хотя и возможно, происхождение от реки или урочища с похожим корнем.

Сам корень пурл- — тёмный, неясный. Он может иметь финно-угорское происхождение (в северных и центральных областях России, где много субстратной топонимики), либо быть связанным с диалектным словом. В некоторых говорах «пурлить» означало «журчать, течь струйкой» — так могли назвать ручей или болотистую низину. В таком случае Пурлинский — это «тот, кто с Пурли» или «живущий у Пурли». Суффикс -ин- в основе топонима (Пурлино) типичен для русских поселений, образованных от прозвища или фамилии владельца: например, Пурля → Пурлино.

По социальному происхождению фамилии на -ский чаще всего принадлежали дворянству, духовенству или мещанству. Однако в XIX веке такие фамилии стали давать и крестьянам, особенно при переписях, если они переселялись из одной деревни в другую и получали прозвище по прежнему месту жительства. Учитывая редкость фамилии Пурлинская, её носители, скорее всего, происходят из небольшой локальной группы — из одной или нескольких соседних деревень.

В написании фамилии возможна вариативность: в дореволюционных документах можно встретить Пурлинская и Пурлинская (с одним «н»), но нормативным считается двойное «н», так как суффикс -ин- в основе топонима удваивается при добавлении фамильного суффикса -ск-. Фамилия не имеет отношения к иностранным языкам (например, к немецкому или польскому) — она чисто русская по модели образования, хотя корень и может быть заимствованным из местных языков. Известных носителей фамилии в открытых источниках не зафиксировано, что подтверждает её редкость и узкую географию бытования.