Фамилия Тарнашинский — одна из тех, что выдают польское или западноукраинское происхождение носителя. Её выдают суффикс -ский и характерная основа, которая не встречается в великорусских именах и прозвищах. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от названия места — топонимическая модель, типичная для польской шляхты и украинской старшины.

Корень «Тарнаш-» восходит, вероятнее всего, к польскому или украинскому слову «тарнати» — «резать, кроить», либо к диалектному «тарнач» — кожевник, скорняк, тот, кто выделывает кожи или кроит обувь. В таком случае первым носителем прозвища Тарнаш мог быть ремесленник, работавший с кожей. От этого прозвища образовали название хутора или села — Тарнашино или Тарнашин, а жителя такого села называли Тарнашинским. Суффикс -ин- в основе указывает на принадлежность: «сын или человек Тарнаша».

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с топонимом Тарнава — так в Польше и на Западной Украине называют несколько сёл и урочищ. Название Тарнава, в свою очередь, происходит от «тарн» — тёрн, колючий кустарник. Тогда Тарнашинский — это выходец из местности, поросшей тёрном. Но эта версия слабее: переход от «Тарнава» к «Тарнашинский» требует дополнительной ступени — названия хутора Тарнашин, а не прямого вывода от села.

Географически фамилия тяготеет к Волыни, Подолью и Галиции. В Российской империи носители Тарнашинских чаще всего встречались среди мещан и однодворцев западных губерний. Дворянские корни у фамилии не прослеживаются — в гербовники она не попала, что говорит о её происхождении из среды ремесленников или крестьян, получивших фамилию по месту жительства.

С точки зрения словообразования фамилия интересна двойным суффиксом: сначала -ин- (притяжательный), затем -ский (топонимический). Такая цепочка — «Тарнаш → Тарнашин (хутор) → Тарнашинский» — встречается реже, чем прямой переход от села на -ск, и указывает на то, что родовое гнездо было небольшим, возможно, однодворным поселением.