Фамилия Дмитренкова образована от мужской формы Дмитренков, а та, в свою очередь, от имени Дмитрий. Дмитрий (церковнославянская форма — Димитрий) — крестильное имя греческого происхождения, означающее «принадлежащий Деметре», богине земледелия и плодородия в античной мифологии. В основе фамилии лежит не само имя, а его производная форма — Дмитренко. Суффикс -енко в украинской и южнорусской традиции указывал на сына или потомка: Дмитренко — буквально «маленький Дмитрий» или «сын Дмитрия».

Главная особенность этой фамилии — двойная русификация. Сначала имя Дмитрий превратилось в украинское Дмитренко. Затем, когда род переселился в центральные или северные области России, фамилию адаптировали под местную модель: к основе Дмитренко- добавили типично русский суффикс -ов. Так появилась форма Дмитренков, а женский вариант — Дмитренкова. Подобное наслоение суффиксов (украинского -енко и русского -ов) встречается у фамилий переселенцев и говорит о том, что предки носительницы сменили регион, сохранив память о южном происхождении.

Таким образом, Дмитренкова — это «внучка» или «потомка» того, кого звали Дмитренко, то есть сына Дмитрия. Фамилия не указывает на сословие: её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане. Главное, что она закрепляет имя родоначальника, жившего, скорее всего, не позднее XVII–XVIII веков, когда на южных рубежах активно формировались фамильные прозвания с суффиксом -енко.