Фамилия Лугенберг — редкий для России случай, когда немецкая топонимическая модель прижилась в восточнославянской среде. В основе — немецкое слово «Lug» (луг, болотистая низина) и «Berg» (гора, возвышенность). Буквально: «луговая гора» или «гора у болота». Такой принцип сложения двух корней типичен для немецких фамилий, указывающих на место жительства: человек, живший у подножия холма, поросшего лугом, или в местности с названием Лугенберг.

Скорее всего, фамилия пришла в Россию вместе с немецкими колонистами, которых приглашали селиться в Поволжье, Новороссию и на Волыни в XVIII–XIX веках. Среди переселенцев были ремесленники, крестьяне и управляющие. Поскольку фамилия не получила русского суффикса (вроде -ов или -ин), её носители, вероятно, долго сохраняли немецкое самосознание или жили компактными общинами. Встречаются варианты написания — Лугенбург, Луггенберг — что связано с разной передачей немецкого умлаута и конечного «г» на слух.

Словообразовательная модель проста: основа от географического названия без дополнительных формантов. В немецкой ономастике такие фамилии называют Wohnstättennamen — по месту жительства. Фамилия Лугенберг могла возникнуть независимо в разных немецких землях: топонимы Lug и Berg — одни из самых частых в германской топонимии, поэтому однофамильцы не обязательно родственники.

В России фамилия остаётся малочисленной. По переписям XX века её носители встречаются в основном в Саратовской и Самарской областях — бывших регионах немецкого присутствия, а также в крупных городах после урбанизации. С точки зрения социального статуса, предки Лугенбергов были, скорее всего, крестьянами-колонистами или мелкими ремесленниками, а не дворянами: немецкие баронские фамилии обычно имели приставку «фон» или более сложную структуру.

Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Берг, Луговой или Луганский показывает, что Лугенберг — гибридная форма, соединившая два ландшафтных понятия. В отличие от чисто русских фамилий на -ский, которые часто давались по названиям имений, Лугенберг сохранила прямой указатель на конкретный холм или луг, где стоял дом первого носителя.