Фамилия Хмеленцов происходит от древнейшей формы славянских фамильных прозвищ, образованных от географического названия местности, выходцем из которой являлся один из предков. 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. О точном месте и времени возникновения фамилии Хмеленцов в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Хмеленцов представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.