Фамилия Ботвенков образована от прозвища или нецерковного имени Ботва. Основа здесь — слово «ботва», которое в русских говорах означало стебли и листья огородных растений, чаще всего свёклы или моркови. Прозвище Ботва могли дать человеку по нескольким причинам: либо за высокий рост и худобу (сравнение с длинными стеблями), либо за род занятий — огородника, торгующего зеленью. В некоторых диалектах «ботвой» называли также нечто малозначительное, пустое, так что прозвище могло носить ироничный оттенок.

Суффикс -енк- в фамилии указывает на её восточноукраинское или южнорусское происхождение. В отличие от стандартной русской модели Ботвин (с суффиксом -ин), форма на -енко характерна для земель бывшего Слобожанщины, Черниговщины, Полтавщины. Фамилии на -енков (Ботвенков, а не Ботвинков) — это уже результат обрусения украинской фамилии Ботвенко: при переселении в великорусские губернии суффикс -енко наращивали дополнительным -в, адаптируя под местную норму.

Редкость фамилии в том, что она сохранила корень не от имени или профессии, а от бытового названия растения. Однокоренные Ботвин, Ботвинов, Ботвинник встречаются чаще, но именно Ботвенков — более локальный вариант. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались в основном в Курской, Воронежской и Харьковской губерниях — на стыке великорусского и малорусского населения.

Слово «ботва» имеет и ещё одно, менее известное значение — так в архангельских говорах называли мелкую рыбу, идущую на корм скоту. Если прозвище возникло в северных краях, то предок Ботвенков мог быть рыбаком или скупщиком рыбы. Однако географическая привязка фамилии к югу России делает версию с огородничеством более убедительной.