Фамилия Ротомский — одна из тех, что сразу выдают своё географическое происхождение. Суффикс -ский указывает на дворянский или шляхетский тип фамилий, которые в XVI–XVII веках активно образовывались от названий имений, местечек или рек. Ротомский, скорее всего, происходит от топонима Ротомка или Ротом. Наиболее вероятная привязка — к реке Ротомка в Ярославской области (приток Которосли) или к одноимённому селу, которое могло стоять на этой реке. В таком случае фамилия означала «тот, кто родом из Ротомки» — типичная модель для польской и западнорусской шляхты, которая брала фамилию по названию своего владения.

Основа «Ротом-» может быть связана с древнерусским словом «рот» в значении «уста» или «клятва», но для гидронима это маловероятно. Чаще речные названия с корнем «рот-» выводят из финно-угорских языков, где «рот» могло означать «болото» или «топь». Если Ротомка — речка в болотистой местности, то фамилия сохранила дославянский субстрат, что не редкость для центральной России.

Суффикс -ский, в отличие от крестьянских -ов/-ев, чаще встречался у служилых людей и духовенства. Ротомские могли быть мелкими помещиками или священниками, получившими фамилию по месту службы. В польской традиции фамилии на -ский носили преимущественно шляхтичи, но в русском контексте она могла появиться и у выходцев из Речи Посполитой, переселившихся на восток.

Встречаемость фамилии сегодня невысока. Она редкая, что подтверждает её узкую локальную привязку: Ротомские, скорее всего, потомки одной семьи из конкретного села. Других этимологий — от прозвища, профессии или имени — для этой фамилии не предлагается, и это логично: топонимическая версия здесь самая прямая и непротиворечивая.