Фамилия Житомирски — это типичный пример топонимической фамилии, образованной от названия города. Её основа — украинский город Житомир, а суффикс -ск(ий) указывает на связь с местом. В польской и еврейской традициях фамилии на -ски часто писались без окончания -й, что дало вариант Житомирски вместо привычного русского Житомирский. Такая форма распространена среди потомков выходцев из Речи Посполитой.

Главный вопрос: кем могли быть предки? Фамилия не указывает напрямую на сословие. Её мог получить и польский шляхтич, владевший имением под Житомиром, и еврейский ремесленник или купец, переехавший в другой город. В Российской империи фамилии на -ский часто давали евреям при переписях, особенно в XIX веке, по месту рождения или жительства. Поэтому носитель фамилии Житомирски с равной вероятностью мог быть потомком православного мещанина, католического дворянина или иудейского торговца — без архивных документов точнее не скажешь.

Интересная деталь: в отличие от массовых фамилий вроде Иванов или Кузнецов, Житомирски — редкая фамилия даже на территории современной Украины. Она почти не встречается в центральных российских губерниях, зато её можно найти в старых метрических книгах Волынской губернии и в записях о переселенцах в Сибирь. В написании через -и (Житомирски) фамилия чаще всего фиксировалась в польскоязычных документах и в списках еврейского населения.

Словообразовательная модель проста: основа «Житомир» + суффикс принадлежности -ск- + окончание -и. Такая же модель работает для фамилий Киевски, Виленски, Белостоки. Разница только в том, что ударение в фамилии падает на второй слог: Жито́мирски, а не на третий, как в названии города (Жито́мир).