Фамилия Марениновы образована от нецерковного имени Марена, которое давали ребёнку в дохристианской традиции. Вопреки возможной догадке, имя Марена вряд ли связано с растением марена (из которого добывали красный краситель). Скорее всего, оно восходит к древнерусскому глаголу «марить» или «морить» — то есть «губить», «изводить». Такие имена (Мор, Мара, Марена) были обережными: считалось, что злые духи не тронут ребёнка с «плохим», отпугивающим именем.

Фамилия построена по простой и распространённой модели: основа Маренин + суффикс -ов. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Маренин, то есть сын или потомок Марены. А конечное -ов закрепилось в официальных документах как стандартный фамильный формант. Получается двойная «фамильная приставка», что встречается реже, чем одинарная, но в русской ономастике такие случаи известны (сравните: Марьин — Марьинов, Кузьмин — Кузьминов).

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России. В переписях XVII–XVIII веков Марениновы встречаются среди однодворцев — особого сословия, занимавшего промежуточное положение между крестьянами и мелкими помещиками. Однодворцы селились на южных рубежах государства и несли сторожевую службу, поэтому предки Марениновых могли быть вольными хлебопашцами или служилыми людьми «по прибору».

С точки зрения словообразования фамилия Марениновы — хороший пример того, как народное имя, давно вышедшее из обихода, сохранилось в фамильном прозвании. Церковь не признавала имя Марена, в святцах его нет, поэтому фамилия — чисто светский, бытовой памятник русской антропонимии, в котором застыл древний обычай давать охранительные имена.