Фамилия Дюбенкова — женская форма, мужской вариант — Дюбенков. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Дюбенок. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов-/-ев- (в женском роде — -а) указывает на принадлежность: Дюбенков буквально значит «сын Дюбенка» или «из семьи Дюбенка». Такая модель в XVI–XVII веках стала основной для формирования русских фамилий, особенно в среде крестьян и посадских людей.

Корень «дюб-» — тёмный и редкий. Вероятнее всего, он восходит к диалектному глаголу «дюбать» или «дюбнуть», который в некоторых русских говорах (например, в рязанских и курских) означал «клевать», «долбить», «стучать». Тогда Дюбенок — человек с характерной привычкой или занятием: возможно, плотник, работающий долотом, или птицелов, или просто тот, кто говорит отрывисто, «клюёт» словами. Менее правдоподобна, но допустима связь с украинским «дюба» — «клюв», что тоже отсылает к прозвищу по внешности или поведению.

География фамилии указывает на её происхождение в центрально-чернозёмных областях России. По данным переписей и архивов XIX века, Дюбенковы компактно проживали в Тамбовской и Воронежской губерниях, а также в южных уездах Рязанской губернии. Это регионы, где диалектная лексика с корнем «дюб-» фиксировалась этнографами. Встречаемость фамилии остаётся невысокой — она не вошла в число распространённых, что типично для прозвищных фамилий, закрепившихся в одной-двух волостях.

Однокоренные фамилии — Дюбин, Дюба, Дюбкин — тоже редки, и их носители, вероятно, связаны общим предком или ареалом. Фамилия Дюбенкова, таким образом, несёт следы крестьянского быта и местного говора, а её исходное прозвище, скорее всего, было дано человеку за конкретную, заметную окружающим черту — манеру работы, говор или внешность.