Фамилия Литвенкова образована от прозвища или мирского имени, в основе которого лежит слово «литвин». В Древней Руси и Московском государстве так называли выходцев из Великого княжества Литовского. Важно понимать, что этноним «литвин» в те времена был шире современного понятия «литовец»: им могли обозначать и белорусов, и жителей литовских земель, и даже поляков, оказавшихся на территории Литвы. Прозвище Литвин давали человеку, который пришел с тех земель, говорил с особым говором или отличался обычаями, характерными для этого региона.

Разбор фамилии показывает её типичную для русских фамилий словообразовательную модель: суффикс «-ов» указывает на принадлежность, а окончание «-а» — на женскую форму. То есть Литвенкова — это жена или дочь Литвенкова. Мужской вариант — Литвенков — возник от основы «Литвин» с помощью патронимического суффикса. Фонетическое изменение «и» на «е» в корне («Литвенков» вместо «Литвинков») — обычное явление для русских говоров, где безударные гласные редуцируются. Встречаются и однокоренные фамилии: Литвинов, Литвинцев, Литвиненко.

География фамилии Литвенкова сосредоточена в центральных и западных областях России, а также в Беларуси. Наиболее вероятно, что предки носителей этой фамилии были крестьянами или посадскими людьми, переселившимися из литовских земель в русские княжества в XV–XVII веках, либо же их предок получил прозвище за связь с этими территориями. В документах XVII века встречаются упоминания «литвинов» как служилых людей, которые несли сторожевую службу на южных границах Московского государства, что тоже могло стать источником фамилии.

Среди известных носителей фамилии можно назвать разве что отдельных деятелей регионального уровня, но широкой исторической известности она не получила. Это рядовой пример русской фамилии, которая через прозвище сохранила память о межгосударственных контактах и миграциях в эпоху Средневековья.