Фамилия Кленингер — редкий для России случай немецкого по происхождению родового имени, которое не переделали на русский лад. В отличие от большинства немецких фамилий, оканчивающихся на -ер, эта не указывает напрямую на профессию, а скорее на географическое происхождение или особенность места жительства предка.

Скорее всего, основа фамилии восходит к немецкому слову «Kleinen» (уменьшительное от «klein» — маленький) или к топониму Кленинген (Klenningen) — так называется несколько небольших населенных пунктов в землях Баден-Вюртемберг и Бавария. Суффикс -er в немецких фамилиях часто означает «тот, кто из…», то есть Кленингер — это «выходец из Кленингена». Вторая версия, менее вероятная, но возможная: связь с диалектным «Klen» (клен) или «Klinge» (овраг, ущелье). Тогда фамилия могла закрепиться за человеком, жившим у кленовой рощи или в овражистой местности.

В Российской империи носители этой фамилии появлялись в среде поволжских немцев-колонистов, которых приглашали при Екатерине II. В метрических книгах лютеранских приходов Саратовской и Самарской губерний конца XIX века встречаются записи о Кленингерах — крестьянах и ремесленниках. Фамилия сохранила оригинальное написание латиницей (Klenninger) или передавалась кириллицей как «Кленингер», без характерных для русских фамилий суффиксов -ов или -ин.

С точки зрения словообразовательной модели, Кленингер — это типичная немецкая фамилия-топоним с суффиксом -er, указывающая на место, откуда человек родом. В русском языке она не склоняется по падежам в мужском роде (Иван Кленингер, Ивана Кленингера), а в женском может оставаться неизменной или склоняться в зависимости от контекста, хотя строгая норма предписывает не склонять фамилии, оканчивающиеся на согласный, если они принадлежат женщинам.