Фамилия Бренчанинов — редкий пример, когда прозвище, лёгшее в основу, не имеет очевидной семантики. В ней отчётливо выделяется суффикс -инов, который указывает на принадлежность: Бренчанин — это человек, связанный с местом или прозвищем Бренча. Суффикс -анин (-янин) в русских фамилиях обычно обозначает жителя определённой местности (ср. двинянин, устьянин), но здесь он мог прирасти к основе прозвища.

Корень «бренч-» отсылает к глаголу «бренчать» — издавать звенящий, дребезжащий звук. В старину так могли назвать человека по характерной манере речи (быстрый, «бренчащий» говор) или по профессии: кузнеца, работающего с металлом, либо ямщика с бубенцами. Есть и менее очевидная версия: в некоторых говорах «бренча» означало «болтун», «пустомеля». Тогда фамилия образована по модели «прозвище + -анин»: Бренча → Бренчанин → Бренчанинов.

Словообразовательная цепочка нестандартна. Обычно фамилии на -инов образуются от основ на -ин (Бредин → Брединов), а здесь мы видим наращение -анин-: Бренча + анин + ов. Это сближает Бренчанинова с фамилиями типа Дворянинов или Крестьянинов, где суффикс указывал на социальный статус. Однако в случае с Бренчаниновым социальный подтекст сомнителен: вряд ли существовало сословие «бренчан».

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России. В документах XVIII–XIX веков Бренчаниновы встречаются среди крестьян и мещан Ярославской, Костромской и Вологодской губерний. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это не искажённый вариант Брянчанинова (от города Брянск), а самостоятельное образование.

Спорных версий две: связь с тюркским словом «бренч» (медь) или с личным именем Бренч якобы скандинавского происхождения. Первая гипотеза лингвистически слаба — русские фамилии с тюркскими корнями обычно сохраняют узнаваемую основу (Баранов, Татаринов). Вторая не имеет письменных подтверждений: имя Бренч не встречается в древнерусских источниках. Самое правдоподобное объяснение — прозвище по звуку или говорливости, закрепившееся в северных говорах.