Фамилия Тарлинская — это женская форма, указывающая на принадлежность к роду Тарлинских, и её появление напрямую связано с мужским вариантом Тарлинский. Сама структура фамилии (суффикс -ск-) говорит о её географическом или топонимическом происхождении. Такие фамилии в среде русского дворянства и духовенства чаще всего образовывались от названий населённых пунктов: села, деревни или усадьбы.

Основа «Тарл-» не имеет очевидного славянского корня. Это наводит на мысль, что исходное название места могло быть заимствованным. Вполне вероятна связь с тюркским или монгольским словом «тарла» (или «тарлы»), что означает «пашня», «возделанное поле» или «яровое поле». В таком случае предок-основатель фамилии мог получить прозвище, связанное с земледелием, или же его род происходил из местности, которую в документах называли Тарлы, Тарла или Тарлинка. Подобные названия встречаются в южных и восточных регионах России, где исторически сильны тюркские влияния.

Другая, менее вероятная, но возможная версия — происхождение от личного имени или прозвища Тарло. Такое имя могло быть вариантом древнескандинавского Торвальд (через форму Торло) или же народной формой редкого календарного имени. Однако прямых подтверждений этому в ономастической литературе нет, поэтому версия с географическим корнем выглядит более обоснованной.

Фамилия Тарлинская — редкая и не принадлежит к числу массовых. Её носительницы, скорее всего, имеют корни в среде дворянства или разночинцев, получивших фамилию по месту службы или владения. Встретить её можно в основном в центральных областях России, а также в среде русских эмигрантов, которые вывезли фамилию за рубеж. Ударение в фамилии, вероятнее всего, падает на второй слог: ТарлИнская, хотя в бытовой речи возможны варианты.