Фамилия Коломойцев — один из тех случаев, когда географическое прозвище стало родовым именем. В её основе лежит прозвище Коломоец, которое давали выходцам из города Коломыя (современная Ивано-Франковская область Украины). Человек, переселившийся в другую местность, получал прозвище по прежнему месту жительства, и его дети уже записывались как Коломойцевы: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — сын Коломойца).

Само название города Коломыя — древнее. Первое упоминание о нём относится к 1240 году и связано с борьбой князя Данилы Галицкого против боярской оппозиции на фоне монголо-татарского нашествия. Этимологи выводят топоним из украинского диалектного «коломыйе» — так называли глубокие выбоины на дороге, заполненные водой. Местность, где возник город, была болотистой и разбитой, что и дало ему такое нелестное, но точное название.

Есть и вторая, ремесленная версия происхождения прозвища Коломоец. В старину на Украине так называли рабочего, занятого добычей каменной соли. Соляные промыслы в Прикарпатье были развиты издавна, и профессия солевара или копача была заметной. Если предок носителя фамилии не был переселенцем из Коломыи, он мог получить прозвище по роду занятий. Какая из версий верна для конкретной семьи — без генеалогического исследования сказать трудно, но обе логичны и укладываются в словообразовательную модель.

Фамилия Коломойцев — типично восточнославянская, с патронимическим суффиксом -ов/-ев. Она не относится к числу очень распространённых, но встречается в разных регионах России и Украины, что говорит о миграциях носителей в разные эпохи.