Фамилия Геренберг — случай, когда внешняя «немецкость» формы не гарантирует немецкого происхождения носителя. В основе лежит немецкое географическое название или составное прозвище, но география бытования фамилии в России заставляет уточнить историю.

Словообразовательная модель прозрачна: корень «Герен-» и компонент «-берг» (нем. Berg — гора). Первая часть может восходить к имени Герен (Geren) — краткой форме от личных имён типа Герберт или Герхард, но чаще к топониму. В Германии есть несколько населённых пунктов Герен (Geren) в Тюрингии и Нижней Саксонии, а также местность Геренберг (Gerenberg) в земле Северный Рейн-Вестфалия. Фамилия, таким образом, указывает на человека, который жил у горы в местечке Герен или выходца оттуда. В словаре немецких фамилий Бахофера такие модели типичны для юга Германии и Австрии, где много составных фамилий на -берг.

В России фамилия Геренберг встречается нечасто, но её география показательна. По данным переписей и телефонных справочников, основная концентрация — в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, а также в Поволжье (Саратовская область). Это прямо указывает на связь с немецкими колонистами, которых приглашала Екатерина II. В XVIII–XIX веках многие выходцы из юго-западных земель Германии (Вюртемберг, Баден) оседали в колониях на Волге. Фамилия Геренберг в таком контексте могла быть не родовой, а «говорящей» — её давали переселенцу, назвавшему местом выхода деревню Геренберг, либо это был канцелярский вариант записи сложного топонима.

Отдельного внимания заслуживает вариант написания. В метрических книгах лютеранских приходов Петербурга и Саратова XIX века встречаются формы «Геренберг», «Герренберг» и даже «Геренбург». Двойное «р» (Герренберг) могло появиться под влиянием слова Herr (господин) — так фамилию могли «облагородить» при записи, хотя этимологически оно лишнее. Первоначальное произношение, скорее всего, с твёрдым «г» и чётким «е» — как в немецком Gerenberg.

Сословная принадлежность — почти исключительно мещанство и крестьянство из числа колонистов. Дворянских родов с такой фамилией в «Общем гербовнике» нет. В советское время фамилия оставалась редкой, часть носителей русифицировала окончание — появлялись Геренберговы, но это единичные случаи.