Фамилия Ромей звучит необычно для русского уха, и это не случайно. Она происходит напрямую от слова «ромей» — самоназвания жителей Восточной Римской империи, Византии (по-гречески Ῥωμαῖοι, «ромайи»). В древнерусских текстах византийцев называли именно «ромеи» или «ромляне», отличая их от «латинян»-католиков. Таким образом, основа фамилии указывает на этническое или культурное происхождение предка: его могли прозвать Ромеем за связь с греками-византийцами, за знание греческого языка или даже за особое уважение к византийской традиции.

По словообразовательной модели фамилия относится к редкому типу: она не имеет типичного русского суффикса (-ов, -ин, -ский). Это так называемая «чистая» фамилия, образованная от прозвища без дополнительных патронимических окончаний. Такие формы встречаются у потомков духовенства, у выходцев из южнославянских земель (где суффиксы часто опускались) или у людей, чья фамилия закрепилась в письменных источниках в кратком виде. В русском контексте фамилия Ромей могла возникнуть в среде, близкой к церковной или дипломатической, где слово «ромей» было в ходу.

Есть и более прозаичная версия. В некоторых говорах «ромей» — искажённое «роман» или «ромейка» (сорт винограда, яблок). Однако это маловероятно: прозвище от сорта фруктов давало бы фамилию Ромейка, а не Ромей. Скорее всего, перед нами именно книжное, историческое прозвище, которое носил человек, либо служивший в посольском приказе, либо учившийся у греков, либо просто получивший уличное прозвище за свою учёность или «царственную» осанку.

Географически фамилия редкая, встречается точечно на юге России и в центральных областях, а также у потомков греческих переселенцев в Приазовье. В дореволюционных справочниках она не фиксируется как дворянская или купеческая — скорее, это фамилия священников или мещан, сохранившая следы высокой книжной культуры.