Фамилия Коломыйцева отсылает к украинскому городу Коломыя, ныне районному центру Ивано-Франковской области. Это типичная «географическая» фамилия, образованная по модели «название места + суффикс принадлежности». В основе лежит прозвище Коломыец — так в старину называли выходца из Коломыи или человека, имевшего с этим городом прочную связь. Суффикс -цев (в женском роде -цева) указывает на принадлежность: «чей?» — «Коломыйцев», то есть сын или потомок Коломыйца.

Интересно, что фамилия сохранила мягкое произношение через «е» после «ц». В русской традиции подобные названия часто адаптировались под «ский» (Коломыйский), но здесь мы видим более архаичный и прямой способ — через прозвище. Это говорит о том, что предок носителя фамилии, скорее всего, был переселенцем или беглым крестьянином, который «приписался» к новому месту по месту своего происхождения. В XVII–XVIII веках, когда шло активное заселение южных и восточных земель Российской империи, такие «топонимические» фамилии были особенно распространены среди казачества и крестьян, переезжавших с Правобережной Украины.

Словообразовательная модель проста: корень «коломы-» (от названия города), суффикс «-ец» (лицо по месту жительства) и далее патронимический суффикс «-ев» (чей). Женская форма Коломыйцева — это не самостоятельная фамилия, а грамматическое производное от мужской. Встречается и вариант Коломыйцев, который семантически идентичен. Географически фамилия чаще всего фиксируется в южнорусских и украинских областях, особенно в Ростовской, Воронежской областях и Краснодарском крае — регионах, куда шли переселенческие потоки.

Споров вокруг этимологии почти нет: версия с городом Коломыя — единственная убедительная. Слабая гипотеза, что фамилия могла произойти от прозвища «коломый» (от диалектного «коломыть» — мутить, беспокоить), не выдерживает критики — такого прозвища в источниках не зафиксировано, а связь с топонимом очевидна.