Фамилия Стемплевская — женская форма фамилии Стемплевский, которая образована по типичной для шляхетских и духовных фамилий модели: основа + суффикс -ск-/-цк- с окончанием, указывающим на принадлежность к роду или месту. Такие фамилии в основном носили поляки, украинцы, белорусы и евреи, а в России — выходцы из этих земель, часто дворяне или священники. В отличие от простонародных фамилий на -ов/-ев, -ин, модель на -ский указывала на владение землёй или происхождение из определённого поместья.

Основа Стемплев- восходит к топониму, скорее всего, к названию населённого пункта вроде Стемплев, Стемплево или Стемплевка. Такие названия встречаются в Польше (Stęplew, Stęplew) и на западе современной Украины. Корень — стемпль (польск. stęplew, stęplować) — связан со старым польским словом «стэмпль» (stępień), означавшим «пест», «толчея», «ступа». В переносном смысле так могли назвать место, где толкли зерно или руду, — мельницу или кузню. Фамилия Стемплевский, таким образом, первоначально могла означать «тот, кто из Стемплева» или «живущий у толчеи».

Сложность в том, что фамилия редкая, и её носители могли принадлежать к разным сословиям. В XIX веке Стемплевские встречаются среди мелкой шляхты Волынской и Подольской губерний, а также среди православного духовенства — в семинариях часто давали фамилии по названиям мест, откуда происходил студент. В польском варианте ударение падает на второй слог (Стемпле́вская), в русифицированном — на второй или третий.

Отличительная черта этой фамилии — сохранение «-ев-» в основе, что говорит о её польском или западнорусском происхождении: в русских фамилиях от топонимов с суффиксом -ск- чаще встречается «-ов-» (например, Степановский). Родственные фамилии — Стемплев, Стемплевич, Стемплевский — встречаются в Польше и Беларуси, но в России практически не фиксируются, что подтверждает локальный характер фамилии.