Фамилия Карпенкин — один из тех случаев, когда разбор суффикса сразу проясняет историю. Перед нами типичная «малая» фамилия: она образована не напрямую от имени или прозвища, а через промежуточную ступень. Суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), а основа — Карпенк(а) — это уменьшительная форма от имени или прозвища Карпеня.

Карпеня, в свою очередь, — это украинская или белорусская народная форма крестильного имени Карп. Это имя греческого происхождения (karpos — «плод») было в святцах, но в просторечии давало множество ласкательных вариантов: Карпушка, Карпик, Карпеня. Суффикс -еня в восточнославянских говорах характерен именно для уменьшительных форм (сравните: Костя — Костеня, Вася — Васеня). Таким образом, Карпенкин буквально означает «сын (или потомок) Карпенки», то есть маленького Карпа.

Интересна география. Фамилия Карпенкин — редкая, её очаг находится на стыке великорусских и малорусских земель: в Брянской, Курской, Воронежской областях, а также в восточной Беларуси. Это не случайно. Фамилии на -ин, но с украинской или белорусской основой — типичный признак пограничья, где местные прозвища «одевались» в великорусский патронимический суффикс. В самой Украине от того же Карпеня скорее возникла бы фамилия Карпенко (без суффикса принадлежности), но в русской среде добавили -ин, чтобы ответить на вопрос «чей ты?».

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Карпенкин стоит в одном ряду с Карпушкиным, Карпиковым, Карповичевым. Но именно форма Карпенкин показывает, что предок носителя в быту звался не просто Карпом, а ласкательно — Карпеней. Это даёт намёк на то, что в семье, возможно, был старший Карп, а младшего (сына или внука) называли уменьшительно, и это прозвище закрепилось за потомками.

Никакого отношения к плотницкому ремеслу (карпентер) фамилия не имеет. Это чисто народная, крестьянская фамилия, образованная от канонического имени, но через местную, разговорную форму. Никаких выдающихся носителей в истории не зафиксировано, что типично для фамилии, которая так и осталась локальной, не вышла за пределы своего микрорегиона.