Фамилия Болоненкина — женская форма фамилии Болоненкин, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса, который сразу выдаёт региональную принадлежность. Суффикс -енк- (в мужском варианте — Болоненко) характерен для украинской и южнорусской ономастики. В русской традиции фамилии на -енко обычно не склонялись, но в XIX–XX веках, особенно при русификации, появились формы на -кин, где к суффиксу -енк- добавился русский патронимический суффикс -ин. Так Болоненко мог превратиться в Болоненкина — фамилию, которая звучит как «сын (или дочь) того, кого звали Болоненко».

Основа фамилии — Болон — прозвище или имя. Здесь возможны две версии, и обе опираются на живые диалектные слова. Первая: «болонь» в ряде русских говоров (особенно северных и сибирских) означает открытое место, луг, равнину, а также часть города за стеной — поса́д. Человека, жившего на таком открытом пространстве или за городской стеной, могли прозвать Болоня, а его потомка — Болоненко. Вторая версия: «болонка» — это порода собак, но для прозвища это маловероятно, скорее корень связан с диалектным «болонь» в значении «глуповатый, простоватый человек» (от «болонь» — пустая болтовня). В словаре Владимира Даля «болонь» фиксируется и как «пустой, вздорный говор». Прозвище Болон могло закрепиться за говорливым или несерьёзным человеком.

География фамилии узкая. Болоненкины встречаются в основном в центральных и южных областях России, особенно в Курской, Белгородской и Воронежской областях — как раз на стыке великорусских и малорусских говоров, где фамилии на -енко обычны. В украинских переписях форма Болоненко встречается чаще, но и там фамилия редкая.

Сословная принадлежность предков не прослеживается — фамилия не дворянская и не купеческая. Скорее всего, это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде, где прозвища давали по месту жительства или по характеру. В документах XIX века Болоненкины могли числиться однодворцами или государственными крестьянами.

Уникальная деталь, которую редко встретишь в описаниях: фамилия Болоненкина — пример двойной патронимической маркировки. Сначала украинский суффикс -енко (уменьшительно-патронимический), а затем русский -ин. Такие «гибридные» формы возникали при переселении или при записи в официальных бумагах, когда писарь русифицировал фамилию на слух. В итоге Болоненкина буквально означает «дочь того, кто был сыном Болона».