Фамилия Самкенова образована от мужского имени Самкен, которое в свою очередь восходит к арабскому имени Сами (Sami) — «возвышенный», «высокий», «всеслышащий» (один из эпитетов Аллаха). Казахский или башкирский суффикс -кен (уменьшительно-ласкательный, как в именах Кенжебек, Батыркен) добавляет значение «маленький», «родной»: Самкен — «маленький Сами» или «Сами-крошка». Женский вариант фамилии Самкенова указывает на то, что носительница — женщина (в тюркских языках фамилии не склоняются по роду, но русская паспортная система закрепила окончание -а для женщин).

Географически фамилия тяготеет к западному Казахстану (Атырауская, Западно-Казахстанская области) и к Оренбуржью — регионам, где веками жили казахи и башкиры. Встречается и у татар, но реже. В русских переписях XIX века фамилия не фиксируется, что косвенно подтверждает её относительно позднее оформление: у тюркских народов фамилии в современном виде стали массово закрепляться только в советское время, в 1920–1930-е годы.

Основа Самкен могла быть и самостоятельным прозвищем: у казахов «сам» иногда означало «тот самый», «именно этот» (от персидского «сам» — «подобный»), а «кен» — «широкий», «просторный». В таком случае прозвище мог получить человек с широкой душой или, наоборот, тот, кого называли «самый просторный» — в переносном смысле «щедрый». Однако эта версия менее надёжна: в ономастике имя Сами (и его производные) встречается гораздо чаще, чем бытовое прозвище с таким корнем.

Родственные фамилии — Самиев, Самиков, Самиуллин (у татар и башкир), а также Самкенов (мужской вариант). В русской среде фамилия не имеет аналогов и не смешивается с омонимичными формами, что делает её ярким маркером тюркского происхождения с чёткой региональной привязкой к казахской степи.