Display#getRotation() は画面の向きによって、 0, 90, 180, 270度の値が取得できますが、
画面の向き (角度) を取得するときに、端末によって0度の定義が異なっていることがわかりました。

ほとんどの端末では縦向きが0度ですが、

一部の端末では横向きが0度になることがありました。

getRotation の document を読んでみると、自然な向きを基準に画面の角度を返すとあります・・

Returns the rotation of the screen from its "natural" orientation. The returned value may be Surface.ROTATION_0 (no rotation), Surface.ROTATION_90, Surface.ROTATION_180, or Surface.ROTATION_270.

自然な向きって・・

解決策

今回、「自然な向き」を基準にした角度が返ってきては困る要件だったので、
getResources().getConfiguration().orientation
と一緒に向きと角度を判断するようにしました。

現象を確認した端末

現在この現象を確認できている端末は次のとおりです。

Xperia Z4 Tablet

それっぽいのに、現象を確認できなかった端末は次のとおりです。

Lenovo YT3-X90X (起動画面は横なのに・・)