Фамилия Тартунинский — редкий пример, когда географическое происхождение почти не вызывает споров, но само название места ставит перед исследователем загадку. Основа фамилии — топоним Тартун, Тартуна или Тартунино. Суффикс -ский прямо указывает на то, что перед нами типичная дворянская или шляхетская фамилия, образованная по модели «от названия владения или поместья». В XVIII–XIX веках такую форму часто получали выходцы из западнорусских земель, особенно с территорий бывшего Великого княжества Литовского, где суффикс -ский был распространён среди мелкопоместной шляхты.

Ключевой вопрос — что за место скрывается за корнем «Тартун». Самая очевидная версия связывает его с городом Тарту в Эстонии (исторический Дерпт, Юрьев). Однако фамилия Тартунинский не встречается в прибалтийских метриках как массовая. Скорее всего, речь о небольшом селе или хуторе с похожим названием на территории современной Беларуси, Украины или западной России. В ономастике известен принцип: фамилии на -ский от названий городов обычно получали дворяне, владевшие землями в округе, но не сами горожане. Если предок Тартунинских действительно был связан с эстонским Тарту, то он мог быть выходцем из местной немецкой или обрусевшей шведской шляхты, получившей фамилию при переходе на русскую службу.

Другая, менее популярная версия отталкивается от прозвища «Тартун». В русских говорах слово «тартун» не фиксируется, но в литовском языке tarti означает «говорить, произносить». Прозвище Тартун мог получить говорун, оратор или, наоборот, человек с невнятной речью. Однако в этом случае фамилия, скорее всего, оканчивалась бы на -ов или -ин (Тартунов, Тартунин). Суффикс -ский при прозвищном происхождении — редкость, поэтому топонимическая версия остаётся основной.

Написание фамилии с двойным «н» (Тартунинский, а не Тартуинский) указывает на то, что в основе лежала форма родительного или притяжательного падежа: «из Тартуна» или «Тартунин» (сын Тартуна). В дворянских гербовниках и родословных книгах XIX века эта фамилия не значится, что говорит о её происхождении из среды однодворцев, казаков или личной шляхты, не подтвердившей дворянство. Встретить Тартунинских сегодня можно на юге России, в Белгородской и Воронежской областях, куда в XVIII веке переселяли служилых людей с западных рубежей.