Фамилия Шапуленкова — яркий пример «матрёшки»: чтобы добраться до её корня, нужно снять несколько слоёв суффиксов. Перед нами женская форма, а мужской вариант — Шапуленков. Основа фамилии — прозвище или нецерковное имя Шапуля. В русской ономастике суффикс -уля часто придаёт слову ласкательный или уменьшительный оттенок (дедуля, бабуля). Следовательно, Шапуля — это, скорее всего, человек, которого в округе ласково или иронично называли по какой-то характерной черте.

Самый прямой путь к значению лежит через слово «шапка». Шапуля мог быть прозвищем мастера-шапочника (скорняка, выделывающего шапки) или просто человека, который никогда не снимал головного убора. Однако в диалектах русского языка слово «шапка» имело и переносные значения. В некоторых говорах «шапой» или «шапулей» называли разину, ротозея или нерасторопного человека (от глагола «шапать» — шлёпать, неуклюже ходить). Вторая версия менее очевидна, но филологически не менее состоятельна: прозвища по характеру или походке давались не реже, чем по ремеслу.

Следующий слой — суффикс -енк-. В украинской и южнорусской традиции он указывает на происхождение: Шапуленко — «маленький Шапуля» или «сын Шапули». Фамилия Шапуленков, таким образом, прошла через «украинское сито»: сначала от Шапули образовали отчество Шапуленко, а затем, при русификации (или при записи в русских документах), добавили стандартный русский суффикс -ов, получив Шапуленков. Именно такая модель (Шапуля → Шапуленко → Шапуленков) встречается в областях, граничащих с Украиной: Курской, Белгородской, Воронежской губерниях.

Географически фамилия редкая и локальная. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках носители фамилии Шапуленковы встречаются преимущественно на юге Центральной России и в Слобожанщине. Это указывает на крестьянское или мещанское происхождение рода. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. Таким образом, предок современного носителя фамилии был, скорее всего, государственным или помещичьим крестьянином, которого в быту звали Шапулей — либо за то, что он шил шапки, либо за его медлительный и простоватый нрав.