Фамилия Колевенков — редкий случай, когда морфология сразу выдаёт географию. Суффикс -енк- в основе (Колевенк-ов) указывает на украинское или белорусское происхождение: в этих землях -енко было типичным патронимическим суффиксом, означавшим «сын такого-то». Однако фамилия обрусела за счёт русского окончания -ов, которое добавили при адаптации. Получается, что предок носителя фамилии жил на территории современной Украины или Беларуси, а затем фамилия перешла в великорусскую среду, где её переоформили по местной модели.

Корень фамилии — Колев- (от имени или прозвища Коль, Коля). Скорее всего, основа восходит к уменьшительной форме крестильного имени Николай — Коля. В украинском языке имя Николай звучало як Микола, а его уменьшительные формы дали множество фамилий: Колесник, Коленко, Колевич. Вариант Колевенко — это «маленький Коля» или «сын Коли», где суффикс -енк- выполняет роль уменьшительно-патронимического. Русское окончание -ов превратило «Колевенко» в «Колевенков»: так в документах писали сына или внука того самого Колевенка.

Вторая, менее вероятная, но возможная версия: основа от прозвища Кол, которое давали человеку с колючим характером или, в редких случаях, по профессии — например, изготовителю колёс (от «колесо»). Но тогда ожидалась бы форма Колёвенков (через «ё»), а написание через «е» склоняет к имени Николаю.

Фамилия нечастая. По данным переписей и телефонных справочников, Колевенковы встречаются в основном в центральных и южных областях России, а также среди потомков переселенцев с Украины. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована — скорее всего, это крестьянский или мещанский род, получивший фамилию в XIX веке при массовом закреплении фамилий за бывшими государственными крестьянами.

В написании возможна путаница: вариант Каливенков (через «а») мог возникнуть под влиянием акающего произношения. Но исходная форма — именно с «о», так как корень связан с именем Коля.