Фамилия Торновская — типичный пример «географической» фамилии, образованной по модели, характерной для польской, украинской и западнорусской шляхты. Суффикс -ск- указывает на принадлежность к местности: такую фамилию получал либо владелец поместья, либо выходец из селения с названием Торново, Торновка или Торна. Основа здесь та же, что и в фамилиях Торнов, Торнаев, и восходит к слову «торн» — так в южных и западных говорах называли терновник, колючий кустарник. Таким образом, Торновский или Торновская — буквально «тот, кто из места, где растёт тёрн».

Стоит обратить внимание на окончание -ая. В русской традиции женские фамилии на -ская закрепились в дворянской и духовной среде, где фамилия передавалась по мужской линии, но склонялась по родам. Если носительница фамилии — женщина, то её предки по мужской линии носили вариант Торновский. В документах XIX века такие фамилии чаще всего встречаются среди мещан и однодворцев южных губерний, а также среди потомков польской шляхты, которая после разделов Речи Посполитой переходила в российское подданство.

Существует и менее вероятная, но возможная версия: происхождение от личного имени Торн — варианта канонического Фирс или же прозвища, данного человеку с колючим характером. Однако в пользу топонимической версии говорит массовость модели: на карте России и Украины до сих пор есть несколько деревень Торновка, а в Беларуси — село Торново. Именно от названия одного из таких поселений и пошла фамилия, которая в женском роде сохранила форму Торновская.