Фамилия Голомага — один из тех редких случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не изменилось за столетия. В ней нет суффикса, который обычно «приклеивается» к основе (-ов, -ин, -ский), поэтому она стоит в ряду так называемых «прозвищных» фамилий: Голомага, то есть сам человек, а не сын Голомаги. Это сразу говорит о том, что фамилия могла закрепиться в среде, где фамилии оформлялись позже или не по великорусскому образцу — скорее всего, на украинских или белорусских землях, где такие бессуффиксные фамилии встречаются чаще.

Основа слова — «голый» и «мага». В украинском и южнорусских говорах «мага» (или «магаз») могло означать лавку, амбар, склад. Отсюда первая, самая прямая версия: Голомага — человек, у которого «голая мага», то есть пустой амбар, бедняк. Прозвище давали небогатому хозяину, у которого в закромах пусто. Вторая версия, менее бытовая, но возможная: «мага» как диалектное название мешка или котомки (ср. польское «maga» — сумка). Тогда Голомага — тот, кто ходит с пустой сумой, нищий странник. Обе версии сходятся к одному социальному портрету: человек без достатка, возможно, батрак или бродяга.

Встречается фамилия преимущественно на Украине, особенно в центральных и восточных областях, а также на Кубани и в южных регионах России, куда шли миграционные потоки из Малороссии. В дореволюционных переписях Голомаги часто записаны как казаки или крестьяне. В отличие от фамилий на -енко, эта не указывает на происхождение от отца (Голомаженко), а фиксирует личное качество самого носителя.

С точки зрения словообразования, фамилия уникальна тем, что сохранила архаичное сложение двух корней без соединительной гласной. В русском языке чаще встречаются формы «Голомазов» (от «голомазый» — неумытый) или «Голопузов», но «Голомага» стоит особняком. Если бы фамилия образовалась по стандартной модели, мы бы имели Голомагин или Голомагов, но история распорядилась иначе.