Фамилия Хмеленцов, вероятно, восходит к топониму Хмелено или Хмеленцово. Деревни, села, поселки с такими названиями широко распространены на территории России и Украины. В основе топонимов, предположительно, лежит нарицательное «хмель» - «вьющееся растение с длинным тонким стеблем». Можно предположить, что родоначальник Хмеленцовых был выходцем из населенного пункта под названием Хмелено или Хмеленцово. В результате, потомок человека, обладающего прозвищем Хмеленец, со временем получил фамилию Хмеленцов.