Фамилия Ротунда — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка не связано с исконно славянскими корнями. Основная версия отсылает к латинскому слову rotundus — «круглый». В архитектуре «ротундой» называют круглое в плане здание, часто с куполом. Но фамилия образована не от архитектурного термина напрямую, а от прозвища: так могли назвать человека полного, круглолицего или низкорослого, с округлыми формами. Такое прозвище давали по внешнему признаку, и оно закрепилось в качестве фамилии.

В русской среде фамилия появилась, скорее всего, через польское или украинское посредничество. В польском языке слово rotunda имеет те же значения, а суффикс -а в конце фамилии характерен для украинской и польской моделей (ср. Коваль, Гончар). Фамилия могла возникнуть в западнорусских землях, где влияние польской шляхетской культуры и латинской лексики было сильнее. Встречается она и в итальянском языке (Rotonda), но для русских носителей более вероятно польско-украинское происхождение.

Словообразовательная модель проста: основа — существительное или прозвище rotunda, окончание -а. Суффикса -ов или -ин здесь нет, что указывает на относительно позднее закрепление фамилии в неизменной форме, без патронимического оформления. Такие «чистые» прозвищные фамилии чаще встречались у мещан, казаков или однодворцев, нежели у крепостных крестьян, у которых обычно добавляли суффикс принадлежности.

Фамилия Ротунда не имеет отношения к географическим названиям вроде итальянского города Ротунда — это совпадение. Искать в ней следы итальянского происхождения у русских носителей стоит только при наличии документальных подтверждений, иначе это натяжка. В XIX веке фамилия фиксируется в южных губерниях Российской империи и в Царстве Польском, но массовой никогда не была.

Однокоренных русских фамилий практически нет. Можно вспомнить редкую фамилию Ротундов, образованную по стандартной модели, но она ещё более редкая. Таким образом, Ротунда — яркий пример фамилии-прозвища, пришедшей в русский обиход через соседние славянские языки и сохранившей латинский корень в почти неизменном виде.