Фамилия Коломоец — украинская по происхождению, и её история тесно связана с городом Коломыя, который стоит на реке Прут в Ивано-Франковской области. Название города, в свою очередь, выводят из диалектного «коломыйе» — так в Карпатах называли глубокие выбоины на дороге, которые весной и после дождей заполнялись водой. Прозвище Коломоец, скорее всего, давали человеку, который пришёл из Коломыи или имел с ней прочную связь. Такая модель образования фамилий по названию места жительства — одна из самых частых в украинской ономастике, особенно на западе Украины.

Однако у фамилии есть и вторая, менее известная версия, связанная с ремеслом. В старину на Украине «коломойцем» называли рабочего, занятого добычей каменной соли. Соль в тех краях добывали издавна, и такой промысел требовал силы и выносливости. Если предок носителя фамилии был соледобытчиком, прозвище могло закрепиться за ним по роду занятий, а не по месту рождения. Обе версии правдоподобны, но географическая привязка к Коломые выглядит более прямой и распространённой.

Фамилия образована без типичного восточнославянского суффикса принадлежности (-ов, -ев, -ин). Окончание -ец указывает на лицо по месту или занятию (ср. донец, кузнец). Поэтому в русском языке фамилия не склоняется по мужскому роду как притяжательное прилагательное, а остаётся неизменяемой. В украинской среде она могла обрастать дополнительными формами — например, Коломойченко или Коломойцев, но исходный вариант сохранил именно суффикс -ец.