Фамилия Пенигин — редкий случай, когда разбор упирается не в одно прозвище, а сразу в два возможных корня, и оба звучат вполне по-русски.

С точки зрения словообразования всё прозрачно: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»). Основой могло послужить либо имя, либо прозвище Пеняга, от которого и пошёл Пенигин. Но вот откуда взялось само слово «пеняга» — тут начинается самое интересное.

Первая версия — от «пеня». В старину пеней называли штраф, взыскание, а также укор или жалобу. Человек, который постоянно «пенял» — упрекал, жаловался, требовал — мог получить прозвище Пеня. Уменьшительная форма Пеняга закрепилась бы за его потомками. Это не редкость: фамилии Упреков, Журин, Корин построены по той же модели — от слов, описывающих манеру поведения.

Вторая версия — от слова «пень». Пеняга в северных и сибирских говорах (например, в архангельских) могли назвать коренастого, крепкого человека, похожего на пень. Или, наоборот, того, кто живёт на вырубке, на пнях. Суффикс -яга в этом случае — не уменьшительный, а скорее прозвищный, как в фамилиях Корягин, Бродягин. Версия с «пнём» кажется чуть более живучей: в ономастических работах (например, у В. А. Никонова) фамилии на -ягин чаще связывают с диалектными прозвищами по внешности или месту жительства, а не с отвлечёнными понятиями вроде «пеня».

География фамилии подсказывает, что Пенигины исторически концентрировались на Русском Севере и в Поволжье. В Вологодской, Архангельской, а позже и в Вятской губерниях эта фамилия встречается в документах XVIII–XIX веков. Это подтверждает связь с северными говорами, где слово «пеняга» в значении «пень» или «коряга» действительно бытовало.

Важно не путать Пенигина с однокоренной фамилией Пенин. Пенин — почти всегда от сокращённой формы имени Пётр (Пеня), а Пенигин — это именно прозвищная модель, более грубая и народная. Так что если ваш предок был Пенигин, он с большой вероятностью был жителем севера, крестьянином или посадским, и прозвище ему дали либо за упрямство, либо за крепкое, «пнистое» телосложение.