Фамилия Колотынская — женская форма фамилии Колотынский, которая образовалась по типичной для восточных славян модели: от географического названия через суффикс -ск-. Этот суффикс указывает на принадлежность к местности: Колотынский — значит «выходец из Колотыни» или «тот, кто владеет землёй в Колотыни».

Корень фамилии — «колот-». Здесь возможны два основных объяснения. Первое и самое прямое: название села или деревни Колотынь (или Колотыня) происходит от слова «колотить» — возможно, в значении «место, где колют дрова», «лесосека» или «поселение, возникшее на расчищенном от леса месте». В говорах «колотынь» могло означать «топкое место», «грязь» — от «колоть» в смысле «бить, разбивать», но это менее вероятно. Второе: основа связана с прозвищем Колота, которое давали драчливому или вспыльчивому человеку (от глагола «колотить» — бить). Тогда фамилия Колотынский — это «сын Колоты», но с суффиксом -ск-, что для чисто прозвищных фамилий нетипично.

География подсказывает верный путь. Фамилия Колотынский встречается почти исключительно в западных регионах бывшей Российской империи — на Волыни, в Подолье, в Беларуси. Это зона активного формирования фамилий на -ский у шляхты и крестьянства. Скорее всего, предок носителя фамилии был владельцем или жителем имения Колотынь. На карте XIX века известно несколько мелких поселений с таким названием в Минской и Волынской губерниях. Одно из них — деревня Колотынь (сейчас в Житомирской области Украины) — могло дать фамилию местной шляхте или крестьянам, которые после отмены крепостного права получили фамилию по месту жительства.

Таким образом, фамилия Колотынская — типичный топонимический ойконим, а не прозвищная. Её носительница происходит из рода, связанного с конкретным местом — скорее всего, с селом Колотынь на западе Украины или в Беларуси. Ударение в фамилии, судя по говорам, падает на второй слог: Коло́тынская.