Фамилия Сандольский явно польского или западнорусского происхождения, на что указывает суффикс -ский. В шляхетской среде такие фамилии образовывали от названий имений или местечек. Скорее всего, в основе лежит топоним Сандол (Sandół) или Сандолы — несколько деревень с таким названием встречаются на территории современной Польши, в Мазовии и Подляшье. Человек, владевший землей в таком месте или живший там, получал прозвище «Сандольский» — буквально «из Сандола».

Корень «сандол» не имеет однозначной славянской этимологии. Есть версия, что это вариант слова «сандал» — так в старину называли сандаловое дерево или красную краску из него. Однако для названия села это маловероятно. Правдоподобнее звучит связь с диалектным польским «sędół» — низкое, болотистое место, углубление. Если принять чередование носовых гласных (ę > ą), то «Sądół» могло перейти в «Sandół» в некоторых говорах. Тогда фамилия отсылает к рельефу: предки жили в низине или у оврага.

В Российской империи фамилия Сандольский встречается в основном среди потомков польской шляхты, переселившейся в западные губернии после разделов Речи Посполитой. Изредка её могли давать семинаристам при поступлении в духовные училища — по названию родного села, но это скорее исключение. Правописание устойчивое: без удвоенной «с» и с мягким знаком, хотя в старых метриках попадается вариант «Сандолский».

Если сравнивать с однокоренными, то фамилия Сандольский стоит в одном ряду с Сандомирским (от города Сандомир) и Сандлером (от еврейского «сандляк» — башмачник), но общего корня с ними нет: у Сандольского географическая основа, а не профессиональная или этническая.