Фамилия Вержесинская — редкий пример польско-белорусского фамильного наследия, адаптированного в русской среде. Её основа — географическое название Вержесино или Вержесин, которое, скорее всего, происходит от литовского или балтского корня verž- со значением «сжимать, стягивать, давить». В балтийской топонимике такие корни часто давали названия речкам с узким руслом, тесным ущельям или болотистым местам, где вода «сжимается» берегами. Таким образом, первый носитель фамилии мог получить её от названия урочища, хутора или деревни, где жил или владел землёй.

Типичный суффикс -ский/-ская указывает на дворянское или шляхетское происхождение в Речи Посполитой. В Великом княжестве Литовском (куда входили современные Беларусь, Литва, восток Польши) фамилии на -ский носили преимущественно мелкопоместные дворяне, владевшие имением с таким названием. Форма Вержесинская — женская, от мужской Вержесинский, что подчёркивает сословную традицию: в польско-литовской среде даже женщины из шляхетских родов носили фамилию с этим окончанием, в отличие от крестьянок, у которых часто была просто форма отчества.

Спорным остаётся вопрос, от какого именно топонима образована фамилия. В современных польских и белорусских источниках не упоминается крупный населённый пункт Вержесино, но это может быть утраченный хутор или колония. Альтернативная версия — связь с фамилией Вержесинский от имени Вержеслав (редкое славянское имя), но это менее вероятно: в польской ономастике такие двухосновные имена давали единичные фамилии, а модель с -ин- в основе (Вержес-ин-ский) характерна именно для топонимических фамилий.

В русском контексте фамилия Вержесинская — результат полонизации: после разделов Речи Посполитой многие польско-литовские дворяне переходили в российское подданство, и их фамилии фиксировались в документах с сохранением суффикса -ская. Встречается она крайне редко, в основном в записях XIX века по Витебской и Минской губерниям — зоне расселения шляхты «застенковой», то есть небогатой, но с чётким сословным статусом. Сегодня носительницы фамилии могут быть потомками именно такой шляхты, сохранившей фамилию через поколения.