Фамилия Вартумян — типичный пример армянской фамилии, образованной по распространённой модели с суффиксом -ян (в старой орфографии — -янц). Этот суффикс, восходящий к древнему патронимическому показателю, означает «принадлежащий к роду такого-то» или «потомок», то есть Вартумян — это «из рода Вартума».

В основе фамилии лежит мужское личное имя Вартум. Оно, в свою очередь, восходит к армянскому слову «вард» — роза. Имя Вартум можно перевести как «розовый», «цветущий», «относящийся к розе» или «розовый человек». В армянской ономастике имена с корнем «вард» (Вардан, Вардгес, Вардуи) очень древние и популярны, что связано с культом розы как символа красоты, весны и чистоты в армянской культуре.

Таким образом, предок носителя фамилии Вартумян, вероятно, был человеком по имени Вартум. Никакого указания на ремесло или сословие в фамилии нет: это чисто родовая, патронимическая фамилия. Распространена она преимущественно в Армении и в армянских диаспорах (Россия, Грузия, страны Ближнего Востока, США). Встречаются варианты написания — Вартумянц (старая форма, передающая окончание родительного падежа множественного числа), а также Вардумян (с диалектным чередованием «т/д»).

Стоит отметить, что в русском языке фамилия склоняется по правилам заимствованных фамилий на -ян: в мужском роде (Иван Вартумян — Ивана Вартумяна), в женском — нет (Анна Вартумян). Никакой другой, неармянской, версии происхождения у фамилии нет — попытки связать её с тюркскими или иранскими корнями неправдоподобны, так как словообразовательная модель и корень однозначно указывают на армянскую антропонимику.