Фамилия Ренгенау — редкий случай в русском ономастиконе. Сразу бросается в глаза окончание «-ау», которое совершенно нехарактерно для исконно русских фамилий. Это надёжный маркер, указывающий на немецкое происхождение. В немецкой топонимике и фамилиях суффикс «-ау» (Au) означает «пойма», «луг у воды» или «остров на реке». Таким образом, основа «Ренген» может быть как личным именем, так и частью сложного названия.

Наиболее вероятное объяснение: перед нами фамилия, образованная от немецкого географического названия. Например, в Германии существует несколько населённых пунктов с корнем «Rengen» или похожим звучанием. Сложение «Rengen» + «Au» давало бы значение «луг (или поселение) человека по имени Ренген». Само имя Ренген (Rengen) — это, скорее всего, вариант имени Рейнгольд (Reinhold) или Рейнхард (Reinhard), распространённых в немецкоязычной среде. В таком случае фамилия Ренгенау — типичная немецкая топонимическая фамилия, указывающая на то, что её первый носитель был выходцем из конкретной местности.

В русский контекст фамилия попала, скорее всего, в XVIII–XIX веках, в период активного приглашения немецких специалистов, колонистов и офицеров в Российскую империю. Носители фамилии могли быть обрусевшими немцами, жившими в Поволжье, в Прибалтике или в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург). Встречаются варианты написания с одной «н» (Ренгенау) или с «е» под ударением, но исходная немецкая форма обычно двухосновная. Фамилия остаётся крайне малочисленной, что делает её ценным маркером для генеалогического поиска: все современные носители с большой вероятностью являются потомками одного или двух переселенцев.