Фамилия Тюремская — одна из тех, что с первого взгляда кажется говорящей, но на деле её происхождение не связано с тем, что приходит в голову в первую очередь. Вопреки ожиданиям, корень «тюрьм-» здесь не указывает на место заключения или на профессию тюремщика. В русской ономастике фамилии с таким звучанием чаще всего восходят к географическим названиям или к личным именам, а не к нарицательным словам с негативной окраской.

Основа фамилии — «Тюремский». Суффикс -ск- указывает на типичную модель образования от названия населённого пункта. В России и сопредельных землях существовали (и существуют) топонимы Тюремка, Тюремское, Тюремный. Например, в Вологодской и Архангельской губерниях встречались деревни с названием Тюремка, а в Карелии — Тюремское озеро. Вероятнее всего, предок носителя фамилии был выходцем из такого места — его прозвали по селу или урочищу, а потом закрепили фамилию. Форма Тюремская — женский вариант, который в русской традиции фиксировался за женщиной (вдова, дочь) или за семьёй, где глава носил фамилию Тюремский.

Существует и альтернативная, менее вероятная версия: происхождение от прозвища Тюря (уменьшительное от имени Тюр или от слова «тюря» — похлёбка из хлеба и кваса). В этом случае суффикс -ем- мог возникнуть как вариант патронимического образования: Тюря → Тюрем (сын Тюри) → Тюремский. Однако эта гипотеза слаба, так как в письменных источниках переход от прозвища «Тюря» к фамилии на -ский не типичен для центральных регионов России, где такие фамилии закрепились в основном у дворянства и духовенства, а не у крестьян.

Исторически фамилия Тюремская — редкая. Она не вошла в массовые списки крестьянских или дворянских родов, что подтверждает её локальное происхождение. Скорее всего, первые носители жили на севере или северо-западе европейской части России, где топонимы с корнем «тюрь-» (от финно-угорского «тюрь» — озеро, залив) встречаются чаще, чем в других областях. В любом случае, этимология фамилии не связана с криминалом или наказанием — это чисто топонимический след, который ведёт к конкретной деревне или речке, давшей имя роду.