Фамилия Неренберг — одна из тех, что почти наверняка указывает на немецкое или еврейское (ашкеназское) происхождение, причём в обоих случаях она топонимическая. Её основа — название места, а суффикс или окончание отсутствуют в привычном для русских фамилий смысле: это сложное слово, где вторая часть -берг (нем. Berg — «гора») указывает на географический объект. Первая часть, Нерен-, скорее всего, восходит к названию реки Нерен (Ner) или к старому немецкому топониму с корнем Ner-, который встречается в названиях поселений в Германии (например, Неренберг в земле Северный Рейн-Вестфалия). Таким образом, фамилия буквально значит «(человек) с Неренской горы» или «житель горы у реки Нерен».

В немецкой традиции такие фамилии часто давали переселенцам, которые переезжали из одного места в другое и получали прозвище по покинутому селению. В еврейской среде (особенно в XIX веке) фамилии на -берг активно присваивались чиновниками при обязательной регистрации, причём нередко искусственно, по названию красивого или известного места. Неренберг могла быть дана как «благозвучная» фамилия, без реальной связи семьи с конкретной горой.

В русском контексте фамилия встречается редко и, как правило, у потомков немецких колонистов или евреев, живших на территории Российской империи. Написание устойчивое, без вариантов вроде Неренбург, что подтверждает именно «горную» природу корня. Поскольку фамилия не имеет славянского суффикса (-ов, -ин), её владельцы, скорее всего, были либо выходцами из немецких земель, либо получили её в период, когда фамилии фиксировались уже в готовом виде, без русификации. Сословная принадлежность могла быть любой — от ремесленника до купца, но без дополнительных документов (метрических книг, ревизских сказок) утверждать что-то сложно. Единственное, что можно сказать с уверенностью: перед нами типичный пример «говорящей» географической фамилии, где карта Европы зашифрована прямо в имени.