Фамилия Тихмановская образована по типичной для восточнославянских фамилий модели — от названия населённого пункта через суффикс -ск- и окончание -ая. Такие фамилии чаще всего носили дворяне, духовенство или выходцы из мест, где эта фамилия закрепилась за целым родом. В основе лежит топоним Тихманово или Тихмановка, а корень, скорее всего, восходит к личному имени Тихман — это краткая форма от церковного имени Тихон (греч. «счастливый, удачливый») с добавлением уменьшительного суффикса -ман, который встречается в народных формах крестильных имён (ср. Иван — Ивашман, Пётр — Петрушман). Вторая версия, менее вероятная, связывает основу с литовским или балтским словом «тихмас» (тихий, смирный), но для русской ономастики такое объяснение избыточно, поскольку форма Тихман легко выводится из славянского имени.

Фамилия Тихмановская — редкая. В дореволюционных источниках она почти не встречается, что указывает на её позднее оформление, возможно, уже в XIX веке, когда крестьяне после отмены крепостного права получали фамилии по названиям деревень, где жили. Географически следы ведут в центральные губернии России — в первую очередь в Тверскую и Смоленскую области, где есть деревни с похожими названиями. Например, Тихманово в Тверской губернии — бывшее владельческое сельцо; его жители, переселившись в город или в другой уезд, могли получить фамилию по прежнему месту жительства.

Суффикс -овск- в фамилии Тихмановская указывает на принадлежность к роду или поместью: буквально «из рода тех, кто из Тихманова». Окончание -ая (а не -ий) — типичная черта фамилий, которые закрепились в женской форме, но со временем стали родовыми, независимо от пола носителя. Это нередко встречается у фамилий, возникших в среде духовенства или мелкопоместного дворянства, где женщина могла передать фамилию детям.

Других версий происхождения, заслуживающих серьёзного рассмотрения, нет. Фамилия не связана с тюркскими корнями (вопреки звуковому сходству с «тихман» в некоторых диалектах), не имеет отношения к профессиям и не является искусственной семинарской фамилией — в семинариях чаще образовывали фамилии от латинских или греческих основ. Тихмановская — чисто топонимическая фамилия, и её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких соседних сёл, где когда-то жил человек по прозвищу Тихман или стояла деревня Тихманово.