Ломыскина — женская форма фамилии Ломыскин, и её разумнее разбирать в мужском варианте. В основе лежит прозвище Ломыска, и здесь мы сталкиваемся с редкой словообразовательной моделью. Суффикс -ск- в русских фамилиях обычно указывает на географическое происхождение (от названия села или местности), но в данном случае он нестандартен: прозвищные фамилии на -ский в XVII–XVIII веках могли давать не только дворянам, но и крестьянам, переселенцам или людям, получившим прозвище по характерному признаку. Ломыска — это, скорее всего, человек, связанный с ломкой, разбиванием чего-либо: например, камней, льда, старой постройки. В северных и центральных говорах «ломыка» означало «лом», «ломила», а в переносном смысле — грубого, напористого человека.

Другая, менее вероятная версия — отчество от имени Ломыска, уменьшительной формы от Ломонос (редкого канонического имени или прозвищного). Но прямых свидетельств в святцах нет. Фамилия Ломыскин встречается в основном в Поволжье и на Урале, особенно в Пермской и Вятской губерниях, что подтверждает её крестьянское происхождение: там «ломыскать» могли означать «работать ломом», «бить щебень». В словаре Б. Унбегауна подобные модели разбираются как прозвищные с присоединением -ский без привязки к топониму — это редкий, но не уникальный случай.

Сравните с фамилиями Ломов, Ломовский — у них корень тот же, но суффикс -ов типичен для отчеств от прозвищ, а -ский здесь добавляет оттенок «выходец от Ломыски» или «принадлежащий к роду Ломысок». В документах XIX века Ломыскины фиксируются как государственные крестьяне, то есть свободные, но приписанные к казённым землям. Таким образом, предки носителей фамилии — не помещичьи крепостные, а люди, занятые тяжёлым физическим трудом: ломкой камня, строительством дорог или добычей руды.