Фамилия Коломыцэв — редкий случай, когда географическое название и модель образования спорят друг с другом. Основа здесь — слово «коломы́ца» или «коломы́ц», но что оно означало, однозначного ответа нет.

Первая и самая вероятная версия: перед нами этнохороним. Коломыца — так в старых русских говорах называли выходца из города Коломыя (ныне Ивано-Франковская область Украины). Жителей Коломыи называли коломыйцами, а в просторечии — коломыцами. От этого прозвища и пошла фамилия: Коломыца → Коломыцэв (чей сын?). Суффикс -эв вместо привычного -ев — не ошибка, а орфографическая особенность: после ц в фамилиях писали э, чтобы сохранить твёрдое произношение (ср. Куцый → Куцэв, Ельцин → Ельцин, но здесь иное правило). В советское время написание часто меняли на -ев, поэтому в документах можно встретить оба варианта: Коломыцев и Коломыцэв.

Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с диалектным словом «коломы́ц» — так в некоторых регионах называли бродячего торговца, коробейника. Если предок занимался мелкой развозной торговлей, прозвище Коломыца могло закрепиться за ним по роду занятий. Но географическая версия выглядит убедительнее: фамилия с суффиксом -цев/-цэв почти всегда указывает на место выхода.

Социальный состав носителей неоднороден. В XIX веке Коломыцэвы встречались и среди крестьян южных губерний (Курской, Харьковской, Полтавской), и в казачьих станицах Кубани. Переселенцы с запада, из Галиции, оседали на юге России, и фамилия закрепилась там, где смешивались украинские и русские говоры.

Особенность этой фамилии — её относительная редкость и вариативность написания. Если вы встретили вариант Коломыцов, Коломыцэв или Коломыцев — это одна и та же фамилия в разной орфографии. В дореволюционных метрических книгах чаще писали через «ѣ» (Коломыцѣвъ), что после реформы 1918 года дало «э». Так что написание через «э» — не ошибка, а прямое наследие старой орфографии.