Фамилия Коломыцин образована от прозвища Коломыца. В основе лежит украинское диалектное слово «коломыйе» — так называли глубокие выбоины на дороге, заполненные водой. Это же слово дало название городу Коломыя в Ивано-Франковской области Украины.

Прозвище Коломыца могли дать человеку по месту его прежнего жительства — выходцу из Коломыи или её окрестностей. В старых документах встречаются и другие варианты: Коломыйца, Коломыя. Модель образования фамилии простая: к основе Коломыц- добавили типичный русский суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Буквально Коломыцин — «сын Коломыцы» или «человек из дома Коломыцы».

Суффикс -ин характерен для фамилий, образованных от слов женского рода или от прозвищ на -а/-я. В этом случае прозвище Коломыца как раз подходит под эту модель. По другой, менее вероятной версии, прозвище могло быть связано с диалектным глаголом «коломы́тить» — мутить, беспокоить, создавать суету. Но первое объяснение — через топоним Коломыя — выглядит убедительнее, поскольку опирается на реально существующее название города и прямое слово «коломыйе».

Фамилия Коломыцин встречается в основном в центральных и южных регионах России, что косвенно подтверждает её украинские корни: переселенцы с запада приносили прозвище с собой, и оно закреплялось в документах.