Фамилия Тарнецкий — яркий пример польской или украинской модели образования фамилий на -ский/-цкий. Этот суффикс в славянской ономастике почти всегда указывает на географическое происхождение: так называли человека по названию места, откуда он родом или где владел землёй. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые возникали из отчеств (чей сын?), польские и западнорусские фамилии на -ский часто были «дворянскими» или шляхетскими, закрепляя за родом родовое поместье или город.

Основа фамилии — Тарнец или Тарна. Это напрямую связано с польским словом tarnina — «тёрн», колючий кустарник. В топонимике Польши и Западной Украины множество селений с корнем Тарн-: Тарнув, Тарнов, Тарнава, Тарнець. Человек, переселившийся из такого места, получал прозвище «Тарнец», а его потомки становились Тарнецкими. Иными словами, первый носитель фамилии, скорее всего, был выходцем из села или усадьбы, названной по зарослям тёрна.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем Тарно (производное от Тадей или Тарас через диалектное сокращение). Однако в фамилиях на -цкий топонимическое объяснение всегда весомее антропонимического: суффикс «притягивает» географию.

В Российской империи фамилия Тарнецкий встречалась преимущественно в Волынской, Подольской и Киевской губерниях — на землях, входивших в Речь Посполитую. После разделов Польши многие носители фамилии перешли на государственную службу в русскую армию или администрацию, из-за чего фамилия закрепилась и в великорусских губерниях, но всегда сохраняла «польский» суффикс, не переделываясь в Тарнецких на -ов.

С точки зрения словообразования интересна форма: не Тарновский (от Тарнов), а именно Тарнецкий — с суффиксом -ецк-. Это указывает на конкретный топоним в форме «Тарнец» (уменьшительное или локальное название), а не на крупный город Тарнув. То есть предок происходил не из известного города, а из небольшого хутора или деревни Тарнец, что типично для мелкой шляхты и однодворцев.

Правописание фамилии в дореволюционных документах могло колебаться: Тарнецкій, Тарнецкий, реже Тарнецкiй. Вариант с буквой «ё» (Тарнецкий) не встречается — корень твёрдый, ударение падает на второй слог: Тар-не́ц-кий.