Фамилия Росомахина — женская форма фамилии Росомахин. Её основа — прозвище или нецерковное имя Росомаха. В русской традиции такие имена давали по названиям животных, часто не с целью оскорбления, а для защиты от злых сил или по внешнему сходству. Росомаха — хищный зверь семейства куньих, известный силой, выносливостью и свирепостью. Прозвище Росомаха могли дать человеку угрюмому, неуживчивому, обладающему недюжинной силой, либо тому, кто внешне напоминал этого зверя — например, приземистого и коренастого.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Росомахин буквально означает «сын Росомахи». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. Фамилия закрепилась в северных и центральных регионах России, где росомаха водилась в лесах. Встречается и в Сибири, но реже — там прозвище могло быть связано с промыслом зверя или с чертами характера переселенцев.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще возникали в среде служилых людей и крестьян центральных уездов, фамилии на -ин в большом количестве фиксировались на Русском Севере и в Поволжье. Росомахины могли быть выходцами из этих мест, где прозвищные имена сохранялись дольше и легче переходили в фамилии.

Других версий происхождения — от географических названий или от иноязычных корней — для этой фамилии нет. Слово «росомаха» исконно русское, и фамилия остаётся в кругу зооморфных прозвищ. Если искать однокоренные фамилии, то это Росомахин, Росомахов (редкая форма), а также более поздние Росомахинский — по названию населённого пункта.