Фамилия Лозовий — украинская по происхождению, что выдает суффикс -ий, характерный для украинских прилагательных в роли фамилий (ср. Шевченко, Дорошенко, но в другой модели — Толстый, Сухой). В русской традиции такая фамилия часто превращалась в Лозовой или Лозов, но исходная форма сохранилась у потомков выходцев с Украины.

В основе лежит славянское слово «лоза». Прозвище Лозовий, от которого пошла фамилия, могли дать человеку по нескольким причинам. Самая прямая — род занятий: предок мог быть мастером по плетению из лозы (корзин, мебели) или работать на винограднике, где лоза — основной материал. Вторая версия — внешность: на юге России и Украине «лозой» в переносном смысле называли очень высокого и худого человека, похожего на длинный гибкий прут. Третья, менее распространенная, — характер или привычка: прозвище мог получить тот, кто часто наказывал розгами (лозой) — например, сельский староста или учитель.

Словообразовательная модель проста: от нарицательного «лоза» через суффикс -ов- образовалось притяжательное прилагательное «лозовий» (чей? — относящийся к лозе), которое затем закрепилось как фамилия. В украинской ономастике такие фамилии на -ий (Лозовий, Вербовий, Кленовий) чаще всего указывают на связь с растением или местностью, где оно росло.

Географически фамилия Лозовий встречается преимущественно в центральных и южных областях Украины — в Черкасской, Кировоградской, Днепропетровской, а также в приграничных регионах России, куда переселялись украинцы. В России ее нередко записывали как Лозовой, подгоняя под привычное окончание -ой.

В словаре украинских фамилий (например, в работах Ю. Редько) форма Лозовий фиксируется как типичная для Поднепровья. Родственные фамилии — Лозинский, Лоза, Лозовенко — образованы от того же корня, но разными суффиксами, что говорит о широком распространении «лозной» темы в прозвищах восточных славян.