Фамилия Зимбалевская — это отчество второго порядка, то есть она указывает на родство через поколение: Зимбалевский — сын Зимбалева, внук Зимбаля. Такая модель образования характерна для фамилий на -ский, которые часто получали дети или внуки человека, чьё прозвище или имя легло в основу.

Основа фамилии — прозвище Зимбаль. Его происхождение, скорее всего, связано со словом «зимбель». В турецком, крымско-татарском и урумском языках это слово означает «корзина». Если принять эту версию, прозвище Зимбаль относилось к «профессиональным» именованиям: так могли называть мастера, который плел или продавал корзины. В быту прозвище, данное по ремеслу, часто закреплялось за человеком и переходило к его потомкам как фамилия.

Суффикс -ев- в промежуточной форме Зимбалев (сын Зимбаля) указывает на принадлежность, а финальный -ский — на более позднее оформление фамилии, которое часто встречается у шляхетских и крестьянских родов на западе и юго-западе Российской империи. В целом, фамилия Зимбалевская — редкий пример, где тюркское ремесленное прозвище органично встроилось в славянскую словообразовательную модель.