Фамилия Дименкова — женская форма фамилии Дименков, и её разбор стоит начать с суффикса, который сразу выдаёт происхождение. Суффикс -ов-/-ев- указывает на модель «чей?» — сын или потомок человека с прозвищем или именем, стоящим в основе. В данном случае основа — Дименок, а не Дим- или Димин-, что делает фамилию редкой и неочевидной.

Корень «Димен-» — наиболее спорная часть. Самая прямая версия: это вариант имени Дмитрий. В народной речи имя Дмитрий сокращали до Димка, Дима, а уже от уменьшительной формы Дима образовывали прозвище Димёнок («сын Димы»). Фамилии с суффиксом -ёнок (Димёнок, Димёнков) встречаются в северных и центральных русских говорах, где этот суффикс означал «маленький» или «молодой». Таким образом, Дименков — это «внук» или «сын» того, кого звали Димёнок.

Вторая версия, менее вероятная, выводит фамилию от прозвища Димоня или Димон, которое звучит как Дименок. Но для такой модели в русской ономастике нет устойчивых параллелей — прозвища на -ок обычно образовывали от имён через суффикс -ёнок, а не от полных форм. Поэтому версия с Дмитрием остаётся основной.

Географически фамилия Дименкова встречается редко, но заметна в нескольких областях: в Вологодской, Архангельской и, по данным современных справочников, в Пермском крае. Это совпадает с ареалом распространения фамилий на -ёнков и -ёнок, характерных для северорусского и северо-восточного диалектного массива. Предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из этих регионов.

В написании фамилии есть особенность: буква «е» после «м» вместо более ожидаемого «ё». В старых документах и устной речи фамилия могла звучать как Димёнков, но при записи в метрические книги или паспорта «ё» заменяли на «е» по общероссийской практике. Поэтому современное написание Дименков — это не ошибка, а стандартная орфографическая адаптация.