Фамилия Вестфальская — редкий для России случай, когда географическое название стало наследственным родовым именем в женской форме. С точки зрения словообразования, это притяжательное прилагательное с суффиксом -ск-, указывающее на принадлежность к местности. Мужской вариант — Вестфальский. Корень здесь прозрачен: Вестфалия (Westfalen) — историческая область на западе Германии, известная с раннего Средневековья.

Сама фамилия — типичный пример «топонимической» модели, когда человек получал прозвище по месту, откуда он приехал или где владел землёй. В России такие фамилии на -ский/-ской чаще всего носили дворяне, духовенство или выходцы из Речи Посполитой, где эта модель была очень распространена. Однако конкретно Вестфальская могла закрепиться и за немецкими колонистами, которых в XVIII–XIX веках приглашали в Россию. Многие из них селились в Поволжье, на юге Украины и в Причерноморье. Если предок носил прозвище Вестфалец (то есть выходец из Вестфалии), то его потомки могли получить фамилию Вестфальский/Вестфальская.

Интересная деталь: в русском языке фамилия сохранила окончание -ая, что для женского рода является литературной нормой (как Толстая, Достоевская). В разговорной речи или в документах XIX века можно встретить вариант «Вестфальская» без изменений по падежам, что типично для фамилий на -ская. Сословно фамилия не была закреплена за крестьянами — скорее всего, её носили либо обрусевшие немецкие специалисты (врачи, учителя, аптекари), либо дворяне, получившие поместье в бывшей Вестфалии, либо их потомки, перебравшиеся в Российскую империю. Других версий происхождения, кроме топонимической, для этой фамилии не существует — корень настолько однозначен, что споров среди ономастов не вызывает.