Фамилия Шелепенкова — женская форма мужской фамилии Шелепенков. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Шелепенок. Слово «шелепень» в русских говорах имело несколько значений: плеть, кнут, а также в переносном смысле — долговязый, нескладный человек. Суффикс -ок в основе указывает на уменьшительную форму: Шелепенок — либо сын Шелепня, либо человек, напоминающий «маленького шелепня».

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: основа на -ок при присоединении патронимического суффикса -ов даёт форму Шелепенков (как Козлов от Козёл, Петушков от Петушок). Ударение, скорее всего, падает на третий слог: Шелепенкóва, хотя в бытовой речи встречаются варианты.

Фамилия редкая и географически привязана к центральным и южным областям России. Встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях, где диалектное слово «шелепень» было в ходу. По данным переписей и архивов XIX века, носители фамилии Шелепенковы числились в основном среди государственных крестьян, реже — однодворцев.

Версия происхождения от слова «шелеп» (чешуя, струп) маловероятна: такое значение не фиксируется в устойчивых прозвищах. Также не стоит связывать фамилию с украинским «шелепати» (бить) — русская форма суффикса -енков говорит о происхождении именно в великорусской среде.