Фамилия Пенишева — женская форма фамилии Пенишев, и её происхождение упирается в несколько версий, но ключ к разгадке лежит в основе «Пениш». Скорее всего, перед нами фамилия тюркского корня, образованная от прозвища или имени по модели, характерной для народов Поволжья и Урала.

Самая прямая версия отсылает к татарскому или башкирскому слову «пәниш» (или близкому «пениш»), что означает «пятница». В мусульманской культуре пятница — священный день, и имя Пениш могло даваться мальчику, родившемуся в этот день. Подобная традиция широко распространена: ср. татарские имена Джума (пятница) или Шамсия (солнце). Тогда Пенишев — буквально «сын Пениша», то есть потомок человека, носившего такое имя-прозвище.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная, связывает фамилию с русским диалектным словом «пенить» — бранить, корить, или с «пеня» — упрёк, жалоба. В этом случае Пениш могло быть прозвищем ворчливого или постоянно жалующегося человека. Однако суффикс «-ев» при такой основе встречается реже, обычно в фамилиях от прозвищ на мягкий согласный используют «-ев», но сама основа «Пениш» для русского прозвища звучит нехарактерно — скорее, это адаптация иноязычного имени.

Географическая привязка фамилии Пенишева — преимущественно регионы с компактным проживанием татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области. Встречается она и у русских, но чаще как результат смешанных браков или обрусения тюркских фамилий в XIX–XX веках. В дореволюционных записях фамилия почти не фиксируется, что говорит о её относительно позднем оформлении, характерном для крестьянских и мещанских родов.

Однокоренные фамилии — Пенишев, Пениш, а также более редкие Пенишевский или Пенишов, которые могли возникнуть в результате ошибок переписчиков или вариативного произношения. Все они восходят к одному корню, и основная гипотеза остаётся тюркской: предок носительницы фамилии Пенишева, скорее всего, был татарином или башкиром по имени Пениш, и фамилия сохранила память о дне его рождения — пятнице.