Фамилия Дубаенкова — женская форма фамилии Дубаенков, и её разбор стоит начать с суффикса, который сразу выдаёт географию. Суффикс -енков указывает на южнорусское или украинское происхождение: в центральных и северных областях России чаще встречались фамилии на -ов и -ев, а -енков (и его вариант -енко) типичны для Смоленщины, Брянщины, Курской, Воронежской и прилегающих земель, а также для Украины. Это уменьшительно-патронимический формант: он означает «сын человека по прозвищу Дубаенко» или «внук Дубая».

Основа фамилии — «Дубай» или «Дубаенко». Самое прямое объяснение: от слова «дуб» — крепкий, могучий, твёрдый. В русских говорах «дубай» или «дубас» могли называть человека коренастого, упрямого или медлительного, «как дуб». В украинском языке «дуб» тоже имеет переносные значения: прочный, надёжный, но иногда и простоватый. В ономастике известна фамилия Дубаев (от тюркского имени Дубай, где «дуба» — молитва), но для Дубаенкова связь с тюркским корнем маловероятна: суффикс -енков — славянский, и он крепится именно к славянскому прозвищу.

Менее очевидная, но возможная версия — от названия населённого пункта. В России и Беларуси есть сёла и хутора с корнем «дуб»: Дубовое, Дубовка, Дубаи. В таком случае Дубаенков — тот, кто родом из Дубаев или Дубаенок. Однако прозвищное происхождение кажется более вероятным: фамилия редкая, и для неё нет устойчивой топонимической привязки вроде известного села Дубаенки.

Фамилия фиксируется в основном в западных и южных регионах России — Брянской, Смоленской, Курской областях, а также в Беларуси. Носительницы Дубаенковой — потомки человека, которого в XVI–XVII веках прозвали Дубаем или Дубаенком за сходство с дубом или за характер. Фамилия недворянская, скорее крестьянская или казачья: суффикс -енков в старину был типичен для однодворцев и государственных крестьян южного пограничья.