Основой фамилии Петенёва послужило имя Петень. Имя Петень является уменьшительной формой имени Петр, которое в переводе с древнегреческого означает «камень». Вероятно, основатель рода Петенёвых был человеком из простого сословия. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Петень, со временем получил фамилию Петенёв.