Фамилия Матенок — редкий пример, где суффикс заставляет задуматься о географии. Формант -енок типичен для восточнославянских, особенно белорусских и украинских, фамилий, образованных от имени или прозвища отца: он означает «маленький, сын такого-то». В русском языке этот суффикс чаще встречается в северных и центральных областях, куда он попал из западнорусских земель. Таким образом, Матенок — это буквально «сын Матены» или «маленький Матена».

Основа Матен- почти наверняка является производной формой от крестильного имени Матфей (из древнееврейского «дар Яхве»). В народной речи имя Матфей превращалось в Матвей, а от него образовывались уменьшительно-ласкательные варианты: Матя, Матюха, Матеня. Суффикс -еня в прозвище Матеня — типичная западнорусская и белорусская модель. Человек по имени Матвей в быту звался Матеней, а его дети автоматически получали прозвание Матенок.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом. В некоторых говорах «матёный» означало «опытный, бывалый, зрелый». Однако форма Матенок (с ударением, скорее всего, на первый слог) лучше укладывается в патронимическую модель, чем в прозвищную: суффикс -енок редко присоединяли напрямую к прилагательному.

Исторически носители фамилии Матенок — это крестьяне или мещане из западных губерний Российской империи, прежде всего Могилёвской, Витебской, Смоленской. Фамилия не относится к дворянским и не фиксируется в старых родословных книгах. В современных поисковых системах она встречается преимущественно в Беларуси и на приграничных территориях России, что подтверждает её западнорусское происхождение.