Фамилия Горёнышева — редкий случай, когда корень слова не оставляет сомнений в эмоциональной окраске. В её основе лежит древнерусское слово «горе» в значении «беда, несчастье, страдание». Суффикс -ыш- (как в словах «малыш», «крепыш») образует имя или прозвище Горёныш — так могли назвать человека, которому постоянно не везло, хилого, болезненного или просто печального. Уменьшительно-уничижительный оттенок суффикса указывает на то, что прозвище дали не со зла, а с жалостью или насмешкой.

Фамилия образована по стандартной притяжательной модели: от прозвища Горёныш через суффикс -ев- получилось Горёнышев, а женская форма Горёнышева — это вариант «жена или дочь Горёныша». Такая модель типична для русских фамилий XVI–XVII веков, когда крестьяне и посадские люди массово получали фамилии по имени или прозвищу отца. В документах того времени встречаются однокоренные фамилии — Горюнов, Горемыкин, Горелов, но Горёнышев стоит особняком из-за редкого суффикса.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России. По данным современных телефонных справочников и архивов ЗАГС, носители фамилии Горёнышевы чаще всего встречаются в Вологодской, Костромской и Кировской областях. Это косвенно подтверждает, что прозвище могло быть связано с суровым северным бытом, где неурожаи и болезни были частой причиной для горьких прозвищ.

Стоит упомянуть и альтернативную, менее вероятную версию: некоторые исследователи выводят фамилию от диалектного слова «горёный» — «обожжённый, опалённый». В говорах так могли назвать человека, работавшего у печи или пострадавшего от пожара. Но эта гипотеза слабая, потому что суффикс -ыш- логичнее прикрепляется к существительному «горе», а не к причастию «горёный». Кроме того, в русской ономастике прозвища от слова «горе» — одна из самых распространённых групп, а «обожжённый» — единичные случаи.

Фамилия недворянская, не аристократическая. В списках служилых людей и родословных книгах Горёнышевы не значатся. Это стопроцентно крестьянская или мещанская фамилия, что подтверждается и грустноватой семантикой: в среде крепостных крестьян невезучего или болезненного человека могли окрестить Горёнышем без злого умысла, просто по-житейски. В современном русском языке фамилия звучит архаично, но именно это и делает её ценной — она сохранила народное слово, почти вышедшее из обихода.