Фамилия Холоменков — наглядный пример того, как русская фамилия строится от уличного прозвища, а не от крестильного имени. Основа здесь — «Холоменко» или «Холомёнок», что типично для украинской и южнорусской модели: суффикс -енко/-ёнко означает «маленький» или «сын». К этой основе добавили великорусский патронимический суффикс -ов, чтобы адаптировать фамилию для северных территорий. В итоге Холоменков — это «сын Холоменка», то есть потомок человека, которого в малороссийской среде звали Холоменком.

Корень «холом-» родствен слову «холм»: в древнерусском «хълмъ» означало возвышенность, бугор. Прозвище Холоменок могли дать человеку невысокому, коренастому, похожему на холмик, либо тому, кто жил на холме или у холма. В говорах встречается и слово «холомок» — небольшой холм, что усиливает географическую версию. Менее вероятно, но не исключено, что исходное прозвище было связано с диалектным «холомя» (нечто пустое, полое) — тогда прозвище могло характеризовать болтливого или пустого человека.

Фамилия редкая, сконцентрирована в основном в центральных и южных областях России, а также в Беларуси, где украинский суффикс -енко встречается часто. По сословной принадлежности Холоменковы — почти наверняка крестьяне или мещане: такие фамилии редко встречались у дворянства, которое чаще носило фамилии на -ский или книжные.

Интересная деталь: написание фамилии могло колебаться. В дореволюционных документах встречаются варианты Холоменков и Холомёнков. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Холоме́нков, что типично для фамилий на -енков. Если бы ударение было на первый слог (Хо́ломенков), это указывало бы на северное происхождение, но для данной фамилии это нехарактерно.