Фамилия Дугенцова — женская форма фамилии Дугенцов, и её происхождение стоит искать в мужском прозвище или имени, которое легло в основу. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?»), то есть Дугенцов — потомок человека по прозвищу Дугенец. Само прозвище образовано с помощью суффикса -ец, который в русских фамилиях часто обозначал жителя определённой местности или носителя характерного признака.

Корень «дуг» здесь, скорее всего, связан не с дугой как частью упряжи, а с тюркским словом «дуга» (или «туга») — «знамя», «бунчук». В южнорусских и казачьих говорах «дугой» могли называть человека с высоким ростом, долговязого (от «дуга» — гнутый, изогнутый), но эта версия менее вероятна для фамилии с суффиксом -ец. Более правдоподобно, что Дугенец — это прозвище выходца из местности, где было распространено имя или прозвание Дуган, Дугань. В ономастике известна фамилия Дуганов, и Дугенцов может быть её патронимическим вариантом с уменьшительным суффиксом -ец.

Географически фамилия Дугенцовы встречается в основном в Ростовской области и на юге России, что косвенно подтверждает связь с казачьей средой, где тюркские заимствования были обычны. Если исходить из тюркского корня, предок мог получить прозвище за службу при знамени или за внешнюю примету, связанную с изогнутостью (например, сутулость). Версия о происхождении от крестильного имени (например, от Димитрий или Евгений через искажение) маловероятна — фамилия слишком редкая и имеет прозрачную словообразовательную структуру, не характерную для сокращений от канонических имён.

Таким образом, Дугенцова — это фамилия, образованная от прозвища Дугенец, которое, вероятнее всего, указывало на южное, тюркское по происхождению, именование предка, связанное либо с воинским атрибутом (знамя), либо с внешностью.