Фамилия Истомина — одна из тех, что образована напрямую от личного имени, минуя стадию прозвища. Её основа — древнерусское мирское имя Истома, которое в XV–XVII веках было весьма распространено, причём не только среди крестьян, но и в приказной среде.

Имя Истома ведёт начало от глагола «истомить» — изнурить, измучить, довести до усталости. Обычно его давали беспокойным, капризным детям, чьё поведение утомляло родителей. Но есть и более серьёзная версия: имя могли получить младенцы, чьё появление на свет стоило матери больших усилий, — буквально «истомившие» её трудными родами. Оба объяснения не противоречат друг другу и укладываются в русскую традицию «обережных» имён, которые должны были отвести от ребёнка злые силы.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Истомина — «дочь (или жена) Истомы». Это типичная модель для фамилий, образованных от имён на -а, -я. В мужском варианте фамилия звучит как Истомин.

Известно несколько дворянских родов Истоминых. Самый ранний из них ведёт начало от Томилы Истомина, дьяка Большого Конюшенного приказа в середине XVII века. Его сын Поликарп (умер в 1676 году) тоже служил дьяком. Этот род был внесён в VI часть родословной книги Псковской губернии. Позднее, в XVIII–XIX веках, появилось ещё как минимум двенадцать родов Истоминых, уже более позднего происхождения.

Среди известных носителей фамилии — сразу несколько морских офицеров. Иван Андреевич Истомин, секретарь эстляндского камерального суда, вырастил трёх сыновей-флотоводцев: контр-адмирала Владимира Ивановича Истомина (героя Синопского сражения и обороны Малахова кургана), вице-адмирала Павла Ивановича и адмирала Константина Ивановича Истомина, который был председателем Главного военно-морского суда. Другой, не менее известный Истомин — Карион (конец 1640-х — 1718), поэт, переводчик и один из первых московских просветителей, автор знаменитого «Букваря». В XX веке фамилию прославил живописец Константин Николаевич Истомин (1886/87–1942), профессор Вхутемаса-Вхутеина.

В региональных памятных книгах фамилия тоже встречается. В Книге памяти Пермской области упомянут Тимофей Макарович Истомин (родился в 1882 году в городе Оса), а в Книге памяти Амурской области — Тимофей Родионович Истомин (родился в 1881 году в селе Томское Серышевского района). Эти записи подтверждают, что к началу XX века Истомины были расселены по всей стране — от Прикамья до Дальнего Востока.

Таким образом, фамилия Истомина — не просто отчество от старинного русского имени. За ней стоят и приказные дьяки XVII века, и адмиралы, и художники, и множество крестьянских родов, разошедшихся по разным губерниям.