Фамилия Тихомская звучит так, будто её носительница родом из места под названием Тихомск или Тихомка. Это типичная «географическая» фамилия, образованная по модели «название местности + суффикс -ск- + окончание -ая». В русской ономастике такие фамилии чаще всего принадлежали дворянству, духовенству или выходцам из западных губерний, где польская и украинская традиции давать фамилии по названиям имений и сел были особенно сильны.

Корень «Тих-» указывает на прилагательное «тихий». В топонимике это могло означать тихое место (например, село у спокойной реки или в глухом лесу). Однако точного населённого пункта Тихомск на современных картах нет. Возможно, это утраченное название хутора или деревни, либо фамилия возникла не от села, а от прозвища Тихомский — так могли называть человека, который переселился из местности, носившей неофициальное имя «Тихое» (например, Тихая Поляна, Тихий Бор). Суффикс -ск- в таких фамилиях часто указывал на принадлежность к месту, а не на родство, поэтому Тихомская — это «та, что из Тихомска».

Второй возможный, но менее вероятный путь — образование от прозвища Тихома (тихий, смирный человек) с помощью суффикса -ск-, что характерно для фамилий польского происхождения (сравните: Скоромская от «скорый», Весёломская от «весёлый»). В этом случае фамилия означала бы «относящаяся к Тихоме», то есть потомок человека с таким прозвищем.

Поскольку фамилия встречается редко, её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких локальных родов. В дореволюционной России такие «-ские» фамилии нередко получали выпускники духовных семинарий — им могли дать фамилию по названию родного села или по благозвучию. Но без конкретных данных о географии бытования (например, если фамилия сосредоточена в бывшей Черниговской или Смоленской губернии) утверждать что-то определённо трудно. Ясно одно: Тихомская — не случайная, а искусственно или полуискусственно созданная фамилия, и её корень говорит о спокойствии и тишине, что контрастирует с громкими «военными» фамилиями вроде Громов или Буйнов.