Фамилия Ломекина — женская форма фамилии Ломекин. В русской традиции такие фамилии образовывались от мужской основы с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность: Ломекина — «жена или дочь Ломекина». Сама же мужская фамилия Ломекин, скорее всего, восходит к прозвищу или неканоническому имени Ломека.

Основа «лом-» в русских говорах многозначна. Самое прямое значение — от глагола «ломать». Ломекой могли прозвать человека грубого, резкого, «ломающего» порядки, или же того, кто занимался тяжёлой работой, например, ломкой камня или льда. В псковских и тверских говорах «ломека» — это ещё и «неповоротливый, неуклюжий человек». Менее вероятна, но возможна связь с диалектным словом «лом» в значении «кустарник, чаща» — тогда прозвище могло относиться к жителю лесистой местности.

Суффикс -ека в прозвищах — редкий, но выразительный. Он придаёт основе оттенок просторечия или пренебрежения, как в словах «зубоскал» или «заика». Это отличает фамилию Ломекин от более частотных Ломов или Ломакин, где суффиксы -ов и -акин указывают на иную модель образования. Ломекины, вероятно, — потомки человека, получившего меткое и не слишком лестное уличное прозвище.

Точной географической привязки фамилия не имеет, но встречается преимущественно в центральных и северо-западных областях России. Сведений о дворянском происхождении или принадлежности к известным родам нет. Фамилия остаётся крестьянской или мещанской по происхождению, что типично для прозвищных фамилий на -ин.