Фамилия Логвенков образована от крестильного имени Лонгин, которое пришло из латыни со значением «длинный, долгий, высокий». В народной среде это имя получило просторечную форму Логвин — именно она и легла в основу фамилии. У имени Лонгин семь святых покровителей, среди которых преподобный Лонгин Коряжемский (именины 23 февраля), преподобный Лонгин Яренгский (16 июля) и мученик Лонгин Мелитинский (20 ноября).

Словообразовательная модель здесь двойная. Сначала от имени Логвин через типичный украинский или белорусский суффикс -енк(о) возникла фамилия Логвенко (с чередованием и/е в корне). Затем, когда носители этой фамилии переселились на русские земли, произошла русификация: к основе Логвенк- добавили стандартный русский патронимический суффикс -ов. Так появилась форма Логвенков, которая буквально означает «потомок Логвенко», а в конечном счёте — «внук Логвина».

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным областям, куда в XVII–XVIII веках переселялись выходцы с Украины. Встречается также вариант написания с одним «н» — Логвенков, что отражает ту же народную этимологию без удвоения согласного. Социальный контекст: как и большинство фамилий на -ов, Логвенков закрепилась в среде крестьян и мещан, но не исключено, что среди предков были и казаки, ценившие «долгие» (высокие) имена.

Редкость фамилии в том, что она сохранила след украинского суффикса -енк(о) внутри русской патронимической конструкции — это живое свидетельство миграции и языкового смешения.