Фамилия Новоторженова — одна из тех, что сразу выдают географическую привязку. Её основа — топоним «Новый Торг»: так в древности называли город Торжок (впервые упоминается в летописи под 1139 годом как Новый Торг, а жителей — новоторы или новоторжцы). Таким образом, первый носитель фамилии в мужской форме (Новоторженов) — это человек родом из Торжка или его окрестностей. Фамилия образована по типичной модели от названия жителя: новоторжец → Новоторженов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын новоторжца».

Интересная деталь: в русской ономастике фамилии на -женинов/-женинов встречаются реже, чем стандартные топонимические на -ский (Новоторжский). Форма Новоторженов — более простонародная, «бытовая». Она могла закрепиться за крестьянами или посадскими людьми, которых записывали не по месту службы (как дворян), а по месту происхождения. В переписных книгах XVII века нередко встречаются записи вроде «Ивашко Новоторженец», а со временем прозвище превратилось в фамилию.

Женская форма Новоторженова — естественное окончание для носительницы фамилии. Географически фамилия тяготеет к Тверской области (Торжок — один из древнейших городов региона) и соседним землям, но встречается и за их пределами, поскольку выходцы из Торжка расселялись по всей России.

Важно не путать фамилию с созвучной Новоторжцев — та образована через суффикс -цев (от «новоторжец»), а Новоторженов — через -енов, что говорит о другом словообразовательном варианте. Обе фамилии имеют один корень, но вторая форма встречается заметно реже, что делает её более локальной и редкой.