Фамилия Бруенков образована от прозвища или нецерковного имени Бруенко, а оно, в свою очередь, — от слова «бруя». В древнерусском языке «бруя» означала «струя», «течение», «быстрина». Человека могли прозвать Бруенком за резкость, стремительность, неспокойный нрав или за то, что он жил у быстрой реки, на перекате. Модель образования проста: суффикс -енк- в украинской и южнорусской традиции указывал на уменьшительность или принадлежность (Бруенко — «маленький Бруя» или «сын Бруи»), а затем фамильный суффикс -ов добавил значение «чей?» — то есть Бруенков буквально значит «потомок Бруенка».

Встречается и вторая версия, хотя она менее вероятна. В некоторых говорах «бруя» — это «грязь», «слякоть» или даже «болото». Тогда прозвище могло относиться к человеку неопрятному или живущему в топкой местности. Но первое значение — «струя, течение» — встречается в памятниках письменности чаще и зафиксировано в словарях древнерусского языка.

С географической точки зрения фамилия Бруенков тяготеет к южнорусским и украинским областям. Суффикс -енк- типичен для фамилий, возникших на территории современной Украины и в прилегающих русских губерниях — Курской, Воронежской, Белгородской. В XIX веке носители фамилии встречались в Харьковской и Екатеринославской губерниях. Это значит, что предки Бруенковых с большой вероятностью были крестьянами или казаками, жившими в чернозёмной полосе.

Редкость фамилии в том, что основа «бру-» почти не дала других фамилий в русском ономастиконе. Сравните с однокоренными Бруев, Бруякин — они тоже немногочисленны. Это отличает Бруенковых от массовых фамилий на -ов, образованных от имён или ремёсел: корень здесь диалектный, книжно не закреплённый. Поэтому фамилия сохраняет прямую связь с живой народной речью, а не с церковным календарём или официальным документом.