Фамилия Тарховский — типичный пример того, как географическое название или прозвище превращается в фамилию с помощью суффикса -ский. Этот суффикс в русской ономастике чаще всего указывает на связь с местностью или принадлежность к ней: Тарховский — «тот, кто из Тархова» или «связанный с Тархом».

Основа фамилии — «Тарх». Здесь возможны два основных пути. Первый: прозвище Тарх. В русских говорах слово «тарх» могло означать нечто вроде «тархан» — в древнерусском и тюркских языках так называли человека, освобождённого от податей, иногда — купца или ремесленника. Второй вариант — топонимический: от названия населённого пункта Тархово или Тарховка. Такие названия есть в нескольких регионах России, например, в Московской и Тверской областях. В этом случае фамилия указывает на выходца из этих мест.

Модель образования Тарховский — притяжательное прилагательное (Тархов) плюс суффикс -ский. Это характерно для дворянских и шляхетских фамилий, но на практике фамилия могла закрепиться и за крестьянами, переселившимися в другие края. В XIX веке такие фамилии нередко давали в духовных училищах или семинариях — по названию села или прихода.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Тархов, Тарханов, Тархановский — то Тарховский стоит особняком: суффикс -ский делает её более «географической» и менее патронимической, чем просто Тархов. Встречаемость фамилии невысокая, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одного конкретного села или рода.

Точных данных о сословной принадлежности носителей нет, но судя по типу фамилии, предки Тарховских могли быть как мещанами или крестьянами, переехавшими в город, так и людьми, получившими фамилию по месту службы или жительства.