Фамилия Домненкова — женская форма фамилии Домненков, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффиксальной модели, которая выдаёт региональное происхождение. Суффикс -ов- в основе Домненков указывает на стандартную для центральной России и Поволжья модель образования от прозвища или имени, но вот что интересно: в фамилии есть двойной суффикс -ен- и -к-, что встречается реже и часто связано с уменьшительными или уничижительными формами личных имён.

Основа — «Домненк-» — восходит к мужскому имени Домна, которое в русской традиции было народной формой канонического имени Дометиан или Домн (от латинского dominus — «господин»). В крестьянской среде имя Домна встречалось нечасто, но давалось по святцам. Суффикс -енк- в составе фамилии (Домн-енк-ов) характерен для украинской и южнорусской ономастики: в украинском языке -енко означает «сын» или «потомок», а в русских фамилиях такой элемент мог закрепиться через переселенцев из Малороссии. Однако здесь -енк- стоит перед русским -ов-, что типично для фамилий, которые адаптировали украинскую основу под великорусскую модель. То есть Домненков — это «сын Домненка», где Домненко — уменьшительное от Домна.

География фамилии Домненкова неширокая: по данным открытых источников, основное ядро носителей сосредоточено в Курской, Белгородской и Воронежской областях — как раз на стыке великорусского и малороссийского влияния. Встречается она и на Урале, куда переселенцы из черноземья уходили в XVIII–XIX веках. Социально это почти наверняка крестьянская фамилия: ни в дворянских родословных книгах, ни в купеческих гильдиях Домненковы не фигурируют.

Есть и альтернативная версия: прозвище Домна могло быть связано не с именем, а со словом «домна» — плавильная печь для выплавки чугуна. Но эта гипотеза слабая: прозвища по названиям печей в русской традиции редки, а фамилии от них (Домнов, Домнин) обычно пишутся без суффикса -енк-. Поэтому версия с личным именем Домна и уменьшительной формой Домненко остаётся основной.

В написании фамилии встречается вариант Домненкова с одной «н» (Доменкова), что может быть результатом опечатки или диалектного произношения, но исторически двойная «н» в суффиксе -енн- необязательна — в документах XIX века фиксировали и Доменковы, и Домненковы. Путаница возникла из-за того, что в устной речи безударная «е» редуцировалась, а на письме её то ставили, то пропускали.