Фамилия Водянская — женская форма фамилии Водянский, и её происхождение напрямую связано с водой, но не в переносном, а в самом прямом смысле. В основе лежит прилагательное «водяной», а суффикс -ск- указывает на географическое или топонимическое происхождение. Это значит, что первый носитель фамилии, скорее всего, получил её по названию места, где жил или откуда был родом. Таких мест в России и Украине немало: деревни Водяное, Водянка, Водяной встречаются в Харьковской, Полтавской, Ростовской и других областях. Человек из такой деревни становился «Водянским», а его жена или дочь — «Водянской».

Менее вероятная, но возможная версия — прозвищное происхождение. Водяным могли называть человека, чья работа была связана с водой: рыбака, лодочника, мельника или сторожа у реки. Однако модель с суффиксом -ск- для прозвищ нехарактерна — она типична для дворянских и шляхетских фамилий, а также для фамилий, образованных от названий населённых пунктов. Поэтому версия с топонимом выглядит убедительнее.

С точки зрения словообразования, фамилия Водянская стоит в ряду однокоренных: Водянов, Водянин, Водянкин. Но суффикс -ск- придаёт ей оттенок «принадлежности к местности», а не к роду или отцу. Это сближает её с фамилиями вроде Горская, Полевская, Озёрская — все они указывают на ландшафтную или географическую привязку.

В дореволюционной России такие фамилии чаще встречались у выходцев из южных и центральных губерний, где названия «Водяное» были распространены. Носительницы фамилии Водянская могли быть как крестьянками, переселившимися в город, так и представительницами духовенства или мещанства — точных сословных данных нет, но географический принцип образования фамилии говорит о том, что её корни уходят в конкретное село или хутор.