Фамилия Пеленкина образована по самой распространённой в русской ономастике модели — с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность. Она отвечает на вопрос «чей?»: Пеленкин — сын Пеленки, внук или потомок человека по прозвищу или имени Пеленка. Женская форма Пеленкина — это грамматически верное указание на жену или дочь носителя мужской фамилии, хотя в современном быту она закрепилась как вариант для женщин.

Корень фамилии — «пеленк-», который напрямую связан со словом «пелёнка». В древнерусском языке и говорах «пеленка» имела два основных значения. Первое — это кусок ткани, простынка, в которую заворачивали младенца; это значение прямое и бытовое. Второе — уменьшительно-ласкательное от «пелена»: так могли называть платок, накидку или даже часть одежды. Прозвище Пеленка могли дать человеку по нескольким причинам. Самая вероятная — по роду занятий: предок мог быть ткачом, портным или торговцем тканями, который постоянно имел дело с пеленками, пеленой. Менее распространённая, но возможная версия — прозвище по поведению или внешности: так могли назвать человека, который кутался в одежды, ходил в длинной накидке, или, в переносном смысле, — слишком опекающего, «заворачивающего» в заботу.

С точки зрения социального происхождения, фамилия Пеленкина, скорее всего, относится к крестьянской или мещанской среде. Фамилии на -ин в подавляющем большинстве формировались в XVI–XVII веках у непривилегированных сословий: крестьян, ремесленников, посадских людей. Дворянские фамилии чаще заканчивались на -ов/-ев или -ский. Таким образом, предок Пеленкиных — это не князь и не боярин, а простой человек, которого в деревне знали по прозвищу или ремеслу.

Интересная деталь: фамилия Пеленкина — не слишком распространённая, но и не единичная. Она встречается преимущественно в центральных и северных регионах России, где были развиты ткачество и домашнее производство холстов. В некоторых говорах слово «пеленка» могло звучать как «пелёнка» или «пеленка» с ударением на первый слог, что могло повлиять на написание. Встречаются варианты с двойной «н» — Пеленнкина, но это орфографическая ошибка, не меняющая смысла. Фамилия не имеет отношения к «пелене» в значении «туман» или «завеса» — это ложная этимология, которую иногда выдвигают любители красивых версий. Более правдоподобно, что основа — бытовая, вещественная, связанная с тканью и повседневным трудом.