Фамилия Коломенска — редкий случай, когда географическая основа очевидна, а суффикс сбивает с толку. Если бы фамилия звучала как Коломенский, вопросов бы не было: типичная «географическая» фамилия для выходца из подмосковной Коломны или села Коломенского. Но окончание -а, а не -ий указывает на другую модель образования.

Скорее всего, перед нами фамилия в форме родительного падежа единственного числа, характерная для украинской или белорусской традиции. В этих языках фамилии на -а, -я нередко означали «чей?» — то есть Коломенска буквально значит «из рода Коломенского», «сын (или дочь) Коломенского». Такая форма могла закрепиться за человеком, который был потомком кого-то с фамилией Коломенский, или за женщиной, вышедшей замуж и получившей «женскую» версию фамилии мужа (в польско-украинской среде это было нормой). В русском просторечии тоже встречались подобные варианты, но реже.

Основа «Коломен-» отсылает к городу Коломна. Название города, по версии лингвиста В. Никонова, связано с финно-угорским словом «колом» — «могила» или «кладбище», либо с древнерусским «коломь» — «околица», «излучина реки». В любом случае, прозвище «Коломна» или «Коломенский» давали человеку, который пришёл оттуда или владел землями в тех краях.

В отличие от фамилии Коломенский, которая могла принадлежать дворянам (вспомним хотя бы знаменитый род Коломенских, владевший землями в Рязанской губернии), форма Коломенска почти наверняка указывает на непривилегированное происхождение. Такие фамилии чаще всего встречались у крестьян и мещан западных и южных губерний Российской империи, а также у переселенцев из Беларуси и Украины. Сословная принадлежность здесь невысокая: носитель фамилии, вероятно, был простым человеком, которого записали по месту выхода — из Коломны или её окрестностей.

Сегодня фамилия Коломенска встречается крайне редко. Её можно найти в единичных записях на юге России и в Беларуси. Учитывая суффикс -а, можно с высокой долей уверенности говорить, что это не случайное искажение, а живая форма, сохранившая следы старой славянской ономастики, где фамилия передавала не просто прозвище, а родственную связь.