Фамилия Рензаева образована от мордовского мужского имени Рензай (Рензяй). Возможно, оно происходит от названия реки Рянзы (левый приток Раевки, бассейн Выши, а также верхняя половина течения речки Камзолки, левого притока Хопра в Сердобском районе Пензенской области). Согласно другой, менее правдоподобной гипотезе, в основе этой фамилии лежит прозвище, образованное от названия города Рензе (нем. Rhense, Rense, Rhens). Этот городок расположен на левом берегу Рейна, близ Кобленца; впервые упоминается в источниках под 874 г. Возможно, основатель рода Рензаевых был выходцем из этого города. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Рензай, со временем получил фамилию Рензаева.