Фамилия Невенкина — женская форма фамилии Невенкин, которая образована по самой распространенной в русском языке модели: от основы прозвища или имени с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность («чей?» — сын Невенки). Мужская фамилия Невенкин, в свою очередь, происходит от прозвища Невенка.

В основе прозвища лежит диалектное слово «невенка». В русских говорах, особенно на севере и в Сибири, так называли невесту или девушку на выданье (от «невеста» с характерным для народной этимологии переосмыслением). Однако есть и другая, более прозаическая версия: в тех же говорах «невенка» могла означать «не венчанная», то есть незаконнорожденная, либо просто «незамужняя». Прозвище Невенка могли дать по разным причинам: либо позднему браку, либо особенностям семейного уклада, либо это была ироническая кличка для старого холостяка (в мужском варианте — Невенок).

Словообразовательная модель здесь нестандартна. Обычно фамилии от женских прозвищ на -ка образуются через суффикс -ин (Невенкин — сын Невенки), но в данном случае прозвище само по себе редкое и почти не встречается в документах XVII–XVIII веков. Это позволяет предположить, что фамилия могла возникнуть в среде, где прозвища давались не по роду занятий, а по бытовым или семейным обстоятельствам.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые часто указывали на профессию или отчество от крестильного имени, Невенкин стоит особняком: он отсылает к социальному статусу или семейному положению предка. Географически фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России, что косвенно подтверждает севернорусское происхождение слова «невенка». В справочниках по ономастике эта фамилия не рассматривается как распространенная, что делает ее редкой и локальной.