Фамилия Гольмберг — яркий пример фамилии, которая попала в русский обиход не из славянских земель, а из немецкоязычной среды, точнее — из Швеции или Германии. Её основа — сложное слово, типичное для скандинавских и немецких фамилий-ориентиров: «holm» (по-шведски и по-немецки — «остров», «возвышенность среди болота») и «berg» (гора, холм). Вместе это буквально означает «островная гора» или «холм на острове». Такие фамилии давали по месту жительства: человек, носивший Гольмберг, скорее всего, происходил из местности, где был заметный холм, окружённый водой или болотами, или из одноимённого хутора.

В России эта фамилия не массовая, а редкая, элитарная по происхождению. В отличие от крестьянских фамилий на -ов или -ин, которые образовывались от имени отца, Гольмберг — это готовая географическая фамилия, которую приносили с собой переселенцы. Чаще всего её носителями в Российской империи были обрусевшие немцы, шведы или прибалтийские дворяне. В документах XVIII–XIX веков Гольмберги встречаются среди офицеров, врачей, инженеров и лютеранских пасторов — то есть среди образованного сословия, которое сохраняло свою фамилию в неизменном виде.

Если смотреть на словообразовательную модель, то в русском контексте фамилия не получила типичного суффикса (нет окончания -ов или -ин). Она осталась «чистой», как и многие другие немецко-шведские фамилии на -берг, -штейн, -дорф. Это говорит о том, что её носители не ассимилировались через крестьянскую среду, а входили в русское общество через службу или городскую культуру, сохраняя исходное написание.

В ономастике нет единого мнения о том, была ли фамилия принесена в Россию из Швеции или из северных земель Германии (например, из Померании). Обе версии правдоподобны: в Швеции фамилия Гольмберг (Holmberg) — одна из самых распространённых, а в Германии встречается реже, но тоже фиксируется. В пользу шведского происхождения говорит то, что в России XVIII века было много выходцев из Шведского королевства, особенно после Северной войны и присоединения Прибалтики.

Фамилия Гольмберг существует и в еврейской среде, но там она, как правило, ашкеназского происхождения и могла быть искусственно присвоена при переходе к фамилиям в Австрийской или Прусской империях. Однако в русском контексте подавляющее большинство Гольмбергов — потомки лютеранских переселенцев, а не еврейских семей.

В современной России фамилия остаётся редкой. Её носители, если не считать случайных поздних мигрантов, — это потомки тех самых остзейских немцев или шведов, которые триста лет назад обосновались в Петербурге, Москве или Поволжье.