Фамилия Ломсанидзе сразу выдаёт грузинское происхождение: суффикс -дзе в переводе означает «сын» и встречается в основном в восточной Грузии (Каxетия, Картли). Такая модель образования фамилий — одна из самых древних и распространённых в регионе, она указывает на принадлежность к роду, а не на конкретное место или сословие.

Основа фамилии — Ломсани. Скорее всего, она восходит к грузинскому слову «ломса» — так называют барбарис, колючий кустарник с кислыми красными ягодами. В этом случае Ломсанидзе — «сын того, кто связан с барбарисом». Прозвище могло закрепиться за человеком, который жил у зарослей барбариса, торговал им или имел внешние черты, напоминающие колючий кустарник (например, резкий характер или рыжеватый цвет волос, похожий на ягоды).

Вторая, менее вероятная версия связывает корень с арабским «ломсан» (льстец, угодник), но для грузинской ономастики это нетипично: фамилии с такой семантикой редки и обычно не образуются через -дзе. Поэтому версия с барбарисом правдоподобнее.

Фамилия Ломсанидзе не относится к аристократическим (княжеским) грузинским родам — в них чаще встречаются суффиксы -швили и -дзе с более древними основами. Скорее всего, предки носителя этой фамилии были крестьянами или ремесленниками, жившими в сельской местности. Географически фамилия встречается в основном в Кахетии и Тбилиси, но точных статистических данных по распространению нет.

В русском языке фамилия склоняется как существительное мужского рода: Ломсанидзе, Ломсанидзе, Ломсанидзе — неизменяемая форма, что типично для грузинских фамилий на -дзе.