Фамилия Логуненкова — женская форма фамилии Логуненков. Её основа — мужское прозвище или имя Логун (Логуненко — «сын Логуна» с уменьшительным суффиксом -енк-, распространённым на юго-западе России, в Белоруссии и на Украине). В свою очередь, Логун восходит к древнерусскому глаголу «логати» — «говорить складно, краснобайствовать» или к существительному «логун» — «болтун, говорун». В некоторых говорах «логун» означало также «ловкий, проворный человек». Таким образом, предок носительницы фамилии мог быть либо известным говорливым человеком, либо расторопным и умелым.

Суффикс -енк- (в форме -енков/-енкова) характерен для фамилий, которые фиксировали принадлежность к роду: Логуненко — буквально «чей?» — Логунов, а Логуненков — уже русифицированный вариант, где к украинской основе добавили русский суффикс -ов. Такая двойная суффиксация встречается нечасто и говорит о том, что фамилия могла сложиться на стыке культур: первоначальное украинское прозвище «Логуненко» при переезде носителя в великорусские земли или при записи в официальные документы получило дополнительное окончание.

Фамилия довольно редкая. Встречается в основном в центральных и южных областях России, а также в регионах, граничащих с Украиной. В дореволюционных источниках Логуненковы упоминаются среди крестьян и мещан — сословная принадлежность была самой разной, но аристократической ветви не прослеживается.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Логунов, Логвинов, Логинов, — то Логуненков стоит особняком. Первые две образованы от полных форм имени или прозвища, а Логуненков — от патронима (отчества), что подчёркивает более позднее закрепление фамилии в форме «сын такого-то». В этом смысле фамилия хранит память о конкретном предке по имени Логун, а не просто о родовом признаке.