Фамилия Денкова — женская форма, а её мужской вариант Денков. Это типичная русская фамилия, образованная с помощью патронимического суффикса -ов. Основа здесь — имя или прозвище Денко, а суффикс -к- в нём указывает на уменьшительно-ласкательную или обиходную форму.

Самая вероятная версия происхождения — от крестильного имени Денис. В народной речи имя Денис часто сокращали до Деня, а от него уже образовывали форму Денко (по аналогии с Ваня — Ванько, Сеня — Сенько). Таким образом, Денков — буквально «сын Денка», то есть потомок Дениса. Фамилия широко бытует в Болгарии (где суффикс -ов — основной способ образования фамилий), а в России встречается реже, чаще всего на юге и в центральных областях.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с прозвищем Дёнка (от диалектного «дёнка» — дно бочки, кадки). В этом случае прозвище мог получить человек невысокого роста, коренастый, либо бондарь, делавший донца для бочек. Однако эта версия слабее: прозвища от названий частей предметов встречаются, но реже, чем производные от имён.

В дореволюционных источниках фамилия Денков не фиксируется среди дворянских родов, что указывает на её происхождение в крестьянской или мещанской среде. Скорее всего, предки носителей фамилии были крестьянами или ремесленниками, а сама фамилия закрепилась в XIX веке при массовом учёте населения.

В написании фамилии возможна путаница с созвучной Деньков (от имени Денька, уменьшительного от Дементий). Но если в документах пишут именно «Денкова», без мягкого знака, это подтверждает первую версию — от Денко (без смягчения основы).