Фамилия Коломенчиков — редкий случай, когда географическое название обрастает не одним, а сразу двумя уменьшительными суффиксами. В её основе лежит не сам город Коломна, а его производное — «коломенец» (житель Коломны). Далее это слово превратилось в прозвище «Коломенчик» (маленький коломенец или сын коломенца), а уже от него по стандартной модели образовалась фамилия на -ов: Коломенчиков. Такая двойная «миниатюризация» — суффикс -ец сменился на -чик — встречается нечасто и говорит о том, что прозвище закрепилось за человеком, который либо был младшим в семье переселенцев из Коломны, либо получил его в насмешку из-за небольшого роста или молодости.

В XVIII–XIX веках фамилия была распространена в центральных губерниях России, особенно в Рязанской и Тамбовской, куда активно переселялись жители подмосковной Коломны. В этих местах «коломенчиками» могли называть выходцев из города, сохранивших говор или обычаи, — этакий маркер «пришлого человека». В документах встречаются варианты написания с одной «н» (Коломенчиков) и с двумя (Коломенчиков), но двойная «н» исторически вернее, так как указывает на корень «Коломн-».

С точки зрения социального статуса носители фамилии относились в основном к крестьянам и мещанам. Дворянских родов Коломенчиковых не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от названий жителей, а не от владельческих вотчин. Сегодня фамилия остаётся редкой: по данным переписей, её носителей в России не более нескольких сотен человек, и большинство по-прежнему живёт в Центральном федеральном округе.