Фамилия Ржемовская — редкий пример, где корень почти наверняка связан с польским или западнорусским произношением слова «рожь». Основа «ржем-» (rzem) восходит к польскому rzeż, rżysko или старому глагольному корню, обозначающему нечто, имеющее отношение к ржи, ржаному полю или жнивью. Типичный суффикс «-овск-» указывает на шляхетскую или дворянскую модель образования фамилий: в Польше и на западе Российской империи (в Беларуси, на Украине) фамилии на «-ский/-цкий» часто носили помещики или мелкопоместная шляхта, владевшие землёй.

Скорее всего, первый носитель фамилии получил прозвище «Ржемовский» по названию места жительства или владения — например, деревни Ржемово, Ржемовка или урочища Ржемово. Такие топонимы встречаются в исторических землях бывшей Речи Посполитой: на территории современной Польши, Западной Беларуси и Литвы. Если исходить из модели, фамилия указывает на происхождение из конкретной местности, а не на профессию или личное качество.

Интересная деталь: в русском языке фамилия звучит необычно из-за сочетания «рж», которое в исконно русских словах встречается редко (только в «ржать» и производных). Это дополнительно подтверждает западнославянское или балто-славянское происхождение. Фонетически форма «Ржемовская» — результат адаптации польского написания Rzemowska (или Rżemowska) под русскую орфографию. В польском варианте буква «ż» передаёт твёрдый звук «ж», а «rz» — шипящий, близкий к русскому «ш» или «ж» в зависимости от диалекта.

Документальных свидетельств о древности фамилии мало. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века она могла фиксироваться с вариантами: «Ржемовская», «Ржемовска», а иногда и «Ржомовская». Если предки были шляхтой, то после разделов Речи Посполитой они могли перейти на государственную службу или остаться мелкими землевладельцами. Если же фамилия возникла у крестьян — что менее вероятно для формы на «-ский», — то как вторичная, по названию деревни, где жила семья.

Сейчас фамилия встречается крайне редко, в основном в России, Беларуси и среди потомков эмигрантов первой волны. Её носители, скорее всего, имеют корни в западных губерниях Российской империи — Виленской, Гродненской, Минской.