Фамилия Арбенев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В основе, скорее всего, лежит тюркское слово «арбан» или «арбен», означающее «десять» или «десятник» (командир десятка воинов). Прозвище Арбен мог получить человек, командовавший небольшим отрядом, или же это было именем-оберегом, данным по числу. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Арбенев — сын или потомок Арбена. Важно, что суффикс -ев, а не -ов, ставится после мягкого согласного, что подтверждает мягкое произношение основы (Арбень > Арбенев). В старых документах фамилия могла писаться как Арбенёв, с ударением на последний слог, что характерно для многих фамилий на -ев.

Менее вероятная версия — от греческого имени Арбен (вариант имени Орфей или производное от «арбитрос» — «посредник»). Эта гипотеза слаба: греческие имена редко давали основу для русских фамилий с суффиксом -ев, и нет массовых подтверждений бытования такого имени на Руси.

Географически фамилия встречается в основном в центральных областях России, особенно в старых дворянских списках. Род Арбеневых известен со второй половины XVI века — это столбовые дворяне, служившие воеводами и стольниками. Однако не все носители — потомки знати: в крестьянской среде фамилия могла возникнуть независимо, от прозвища, данного за военную службу или за какую-то черту характера. В некоторых говорах «арбен» означало «упрямец» или «ворчун». В любом случае, фамилия указывает на предка, который либо командовал десятком, либо носил необычное прозвище, закрепившееся в роду.