Фамилия Коломиэц — один из тех случаев, когда географическое название стало родовым почти без изменений. Её основа — топоним Коломыя, название города в современной Ивано-Франковской области Украины (историческая Галиция). Суффикс -эц (в украинском языке -ець) в этой модели указывает на выходца: Коломиэц — это «человек из Коломыи», «коломыец». Такая модель образования фамилий типична для западноукраинских земель, где были распространены «географические» прозвища, закреплявшиеся за переселенцами.

В русском написании фамилия сохранила украинский суффикс -эц, что отличает её от более русифицированного варианта Коломоец (с заменой «и» на «о» и «э» на «е»). Встречаются и написания через «я» — Коломяец, но это уже редкая графическая ошибка. С точки зрения ударения, в украинском языке оно падает на второй слог (Коломы́я), а в фамилии — на окончание: Коломиэ́ц. В русской традиции ударение может смещаться на «и» (Коломи́ец), но исходная форма тяготеет к конечному слогу.

Фамилия не имеет отношения к ремеслу, имени или прозвищу, а целиком привязана к конкретному месту. Массово она появилась, вероятно, в XIX веке, когда жители Галиции переселялись в центральные и восточные губернии Российской империи, а также на Кубань. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века Коломиэцы встречаются не только на Волыни и Подолье, но и в Ставропольской и Кубанской областях — следствие миграций после отмены крепостного права.

Среди однокоренных фамилий — Коломойский (от того же города, но по польской или еврейской модели на -ский), а также Коломиец (с ударением на «и» и окончанием -ец). Вариант Коломиэц — более архаичный, передающий украинское произношение через букву «э». В современных документах и базах данных эта форма встречается реже, чем Коломиец, но именно она точнее всего указывает на западноукраинское происхождение рода.