Фамилия Атрешенок звучит непривычно для русского уха, но её строение сразу выдаёт западнорусское или белорусское происхождение. Ключевой элемент — суффикс -ёнок (в русской передаче часто пишется как -енок). В восточнославянской традиции этот суффикс образует так называемые патронимы второго порядка: он указывал не на отца, а на деда или на молодого человека, сына. Сравните: Атрешенок — это «маленький Атреш» или «сын Атреша». В белорусском и украинском языках такие фамилии на -ёнок (-енко) массово фиксируются с XVI–XVII веков, особенно среди крестьян и казаков.

Основа фамилии — Атреш. Это, скорее всего, производная форма от крестильного имени Андрей или Артемий. В народной речи имя Андрей нередко сокращали до Андрёха, а оттуда — до Атрёха или Атреш. Подобная трансформация обычна: звук «д» выпадал, а гласная менялась под местный говор. Вторая версия, менее вероятная, — от имени Афанасий (через форму Афоня → Атреш), но фонетически переход «ф» в «т» для восточнославянских говоров нехарактерен.

Географически фамилия Атрешенок тяготеет к северо-востоку Беларуси и приграничным районам Смоленщины и Псковщины. В этих местах суффикс -ёнок особенно живуч, а имена дробились на множество уменьшительных вариантов. Носители фамилии — потомки тех, кого в документах записывали по деду или отцу с ласкательным оттенком: «Атрешенок» буквально значило «внук (или сын) того, кого звали Атреш». Сословно это, скорее всего, крестьяне или мещане: дворянские фамилии в этой части России обычно оформлялись на -ов/-ев или -ский.

В написании возможны варианты: Атрешенок, Атрешонок, Атрешенко. Вторая буква «е» под ударением (Атре́шенок), что подтверждает связь с усеченной формой имени. Если бы ударение падало на «о», основа читалась бы как «Атрёш», но в зафиксированном виде фамилия сохраняет произносительную норму северных говоров. Никаких следов тюркских или балтских корней в ней нет — это чисто славянская модель, которая сегодня встречается редко, но хорошо читается ономастами.