Фамилия Атрощенкова — женская форма от Атрощенков, а та восходит к украинской основе Атрощенко с типичным суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс — один из самых частых, он образует фамилии со значением «сын такого-то» или «потомок». То есть Атрощенко буквально означает «сын Атроща» или «маленький Атрощ».

Ключ к пониманию — имя Атрощ. Это не каноническое церковное имя, а народная, бытовая форма от канонического имени Евтропий (греч. «благонравный», «легко приспосабливающийся»). В русской устной традиции Евтропий нередко сокращался до Атроп, Атроша, Атрощ — так же, как Евдоким становился Докимом, а Иоанн — Иваном. В украинском говоре звук «о» мог перейти в «а», и имя закрепилось в форме Атрощ. Первый носитель фамилии Атрощенко — сын человека по имени Атрощ, то есть Евтропия.

Фамилия Атрощенков — русификация украинской модели: к основе Атрощенко добавили типичный русский патронимический суффикс -ов. Такое нередко делали при переезде семьи в великорусские губернии или при записи в ревизские сказки. Атрощенкова — жена или дочь Атрощенкова. Географически фамилия тяготеет к югу России: Брянская, Курская, Белгородская области, где издавна соседствовали русские и украинские говоры. На Украине она чаще встречается в форме Атрощенко.

Если говорить о прозвищной версии, то в некоторых диалектах «атрощ» могло быть производным от «тростить» (вить, сучить) или от «трость» (камыш, палка). Однако эта версия слабее: фамилий от глаголов с таким суффиксом почти нет, а имя Евтропий даёт ясную и логичную цепочку. Предки современных Атрощенковых — скорее всего, крестьяне или казаки, носившие имя своего родоначальника Атроща, которое со временем забылось, но осталось в фамилии.