Фамилия Доронченкова — женская форма, образованная от мужской Доронченков. В основе лежит суффикс -енков, типичный для фамилий центральной России, особенно для районов бывшего Московского государства. Этот суффикс указывает на внука или потомка: Доронченков буквально значит «внук Доронки». Исходное имя или прозвище Доронка — уменьшительная форма от Дорон, а то, в свою очередь, — народный вариант канонического имени Дорофей (греч. «дар богов»). В повседневной речи Дорофея звали Дороней, а ласково — Доронкой.

Есть и вторая версия, менее вероятная, но не лишённая оснований. В русских говорах «дорон» могло означать не только имя, но и прозвище — от глагола «доронить» (драть, рвать, скрести). В таком случае Доронченков — потомок человека, которого прозвали за резкий характер или за какую-то особенную манеру поведения. Однако для фамилий на -енков типичнее именно именная, а не прозвищная основа, поэтому версия с Дорофеем — основная.

Географически фамилия Доронченкова встречается в основном в Центральной России и Поволжье, что согласуется с ареалом патронимического суффикса -енков. В XIX веке такие фамилии чаще всего носили крестьяне и мещане, реже — однодворцы. Сословная принадлежность конкретных Доронченковых неизвестна, но по модели образования фамилия типична для непривилегированных слоёв, где отчества и прозвища переходили в фамилии без дворянского оформления.

Написание с буквой «о» в корне (Доронченкова) — результат аканья: в безударном положении «а» звучит как «о», но на письме закрепился именно такой вариант. В старых документах можно встретить форму Доронченков (без конечного -а), а в редких случаях — Дорончинков, с другим суффиксом, но это уже ответвление от той же основы.