Фамилия Ненкова — женская форма фамилии Ненков, а та образована от мужского имени или прозвища Ненко. В русской ономастике суффикс -к- в основе обычно указывает на уменьшительно-ласкательную форму: Ненко — это, скорее всего, производное от канонического имени Арсений, Нестор или, реже, от редкого крестильного имени Нен. В народной речи такие имена стягивались: Арсений превращался в Арсен, а затем в Неня, Ненко. Версия с Нестором тоже правдоподобна: в южнорусских и украинских говорах имя Нестор сокращали до Нест, Несь, а оттуда — один шаг до Ненко.

Географически фамилия Ненков (и Ненкова) чаще всего встречается в Болгарии, а в России — в южных областях, особенно в Ростовской и Воронежской, где исторически был силён приток болгарских и украинских переселенцев. Суффикс -ов (-ев) в болгарской традиции — стандартный патронимический, а в русской он указывает на принадлежность: «сын Ненка». Таким образом, предок по мужской линии носителя фамилии Ненкова звался Ненко.

Есть и более прозаичная версия: Ненко могло быть прозвищем от диалектного глагола «ненькать» — нянчить, капризничать, или от слова «неня» — мать (в некоторых говорах). Тогда фамилия отражала характер или занятие — возможно, няньку или человека, который много нянчился с детьми. Однако первая, «именная» версия считается основной: большинство русских фамилий на -ов/-ев образованы от крестильных имён, а не от прозвищ.

В письменных источниках фамилия Ненкова фиксируется с XVIII века, но в массовых ревизских сказках и метрических книгах встречается нечасто — это относительно редкая фамилия. Её носительницы, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды, где прозвища и уменьшительные имена были в ходу.