Фамилию Студеновская проще всего связать со словом «студень» — холодное блюдо из застывшего мясного бульона. Однако прямой путь от названия еды к фамилии неочевиден: прозвище Студень могли дать человеку медлительному, вялому или, наоборот, тому, кто любил и умел готовить это кушанье. В русских говорах «студень» означало также «холод», «мороз», так что носитель прозвища мог получить его за зябкость или за то, что родился в студеную пору.

Фамилия образована по типичной для польской и западнорусской знати модели: основа + суффикс -ск-/-цк- и окончание -ая. Форма Студеновская (а не Студенская) указывает на притяжательное прилагательное от фамилии Студенов или названия места Студеново. В России и Беларуси немало топонимов с корнем «студен-»: деревни Студенец, Студеное, Студеновка. Предок носительницы фамилии мог быть помещиком, владевшим таким селением, или выходцем из него.

Суффикс -овск- встречается реже, чем просто -ск-, и часто сигнализирует о более позднем формировании фамилии — в XVIII–XIX веках, когда дворянские и духовные роды уточняли свои фамилии, прибавляя к основе -ов- для благозвучия. В духовном сословии фамилии на -ский давали семинаристам по названию села или храма, поэтому Студеновская могла появиться у выпускника семинарии, взявшего фамилию от родного прихода.

Встречаются также варианты написания через «я» — Студенявская, но основная форма устойчиво фиксируется в южнорусских и украинских метриках. Географически фамилия редкая, её очаги — бывшие Черниговская, Полтавская и Харьковская губернии, что подтверждает связь с местными топонимами.

Однокоренные фамилии — Студенов, Студенецкий, Студенников — различаются суффиксами и социальной окраской: Студенов чаще крестьянская или мещанская, Студеновская — с оттенком дворянского или церковного происхождения.