Фамилия Талмацкий — редкий случай, когда географическое прозвище почти наверняка перешло в фамилию без промежуточных ступеней. Её основа — топоним Талмач или Талмачи. Такие названия встречаются в исторических документах Речи Посполитой и на территории современной Украины (например, село Товмач, которое в польской передаче звучало как Tałmacz). Суффикс -ский указывает на дворянский или шляхетский способ образования: так оформляли фамилии владельцев имений или выходцев из конкретного места. Вероятнее всего, первый носитель фамилии Талмацкий либо владел землёй в местности с таким названием, либо переехал оттуда, и его прозвали «тем, кто из Талмача».

Корень «талмач» заставляет задуматься о связи с тюркским «толмач» — переводчик. В древнерусском языке «толмач» означало устного переводчика, особенно при дипломатических или торговых контактах с кочевниками. Однако прямая связь здесь маловероятна. Слово «талмач» в западнорусских говорах могло закрепиться как название села, а уже от него образовалась фамилия. Версия о происхождении напрямую от профессии (человек получил прозвище Толмач, а его сын стал Толмацким) тоже возможна, но менее убедительна: в таком случае мы бы ожидали более распространённую форму Толмачёв или Толмацкий с ударением на второй слог. Ударение в фамилии Талмацкий, как правило, падает на второй слог (Талма́цкий), что характерно для польской или украинской акцентной модели.

Фамилия нечастая, её география тяготеет к западным регионам бывшей Российской империи: Волынь, Подолье, Гродненская губерния. Встречается и у еврейских семей, получивших фамилии при переходе на русскую или польскую административную систему в XIX веке — в таком случае она могла быть дана по месту жительства или происхождения. В советское время носители фамилии рассеялись шире, но концентрация остаётся на западе Украины и в Беларуси.

Словообразовательно фамилия прозрачна: основа Талмац- + суффикс притяжательного прилагательного -кий. Это типичная модель для фамилий на -ский, которые в старину указывали на принадлежность к месту или роду. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давали крестьянам и горожанам, Талмацкий изначально нёс оттенок сословной принадлежности — либо к мелкой шляхте, либо к духовенству, либо к людям, получившим фамилию в канцелярии по месту выхода.