Фамилия Коломийцин — один из тех случаев, когда географическое название перешло в прозвище, а затем закрепилось в родовом имени. В её основе лежит топоним Коломыя — город на западе Украины, в Ивано-Франковской области. Человека, который оттуда родом или долго там жил, могли прозвать Коломиец, а его потомки уже стали Коломийциными. Суффикс -ин указывает на принадлежность: буквально «сын Коломийца» или «из семьи Коломийца».

Словообразовательная модель здесь не самая частая. Обычно от названий городов образуют фамилии на -ский (Коломыйский) или на -ов (Коломыйцев), но вариант на -ин встречается реже и характерен скорее для северных и центральных областей России. Это говорит о том, что носитель фамилии или его предки могли переселиться из Подкарпатья в великорусские земли, где фамилию «обрусили» по местной модели: притяжательный суффикс -ин вместо более южного -ец.

Стоит различать Коломийцина и Коломийцева. Первая фамилия почти наверняка восходит к тому же корню, но с другим суффиксальным оформлением. Вторая — более распространённый патроним от прозвища Коломиец. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» разбирается похожий случай: фамилии на -ицын/-ицин часто образовывались от прозвищ на -ица, но здесь основа другая — не «Коломица», а «Коломиец». Поэтому Коломийцин — это скорее вариант, возникший при адаптации фамилии в русской среде.

По сословной принадлежности ничего определённого сказать нельзя: фамилия встречалась и у крестьян, и у мещан, и у духовенства. Поскольку она недворянская и не имеет суффикса -ский, её носители в массе своей были непривилегированного происхождения. Встречается фамилия в основном в Центральной России и Поволжье, что подтверждает гипотезу о миграции с запада.