Фамилия Шмаренова — женская форма фамилии Шмаренов. Её основа восходит к прозвищу или мирскому имени Шмарь, которое в русских говорах имело несколько значений. В словаре Владимира Даля «шмарить» означает «палить, опаливать, жечь» — так могли прозвать человека, занимавшегося выжиганием угля, смолы или опаливанием туш скота. В южных и западных диалектах слово «шмарь» фиксируется в значении «сажа, копоть», что тоже указывает на ремесло, связанное с огнём или дымом.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с украинским или белорусским «шмарати» (мазать, пачкать). В этом случае прозвище могло относиться к неопрятному человеку или, наоборот, к маляру, красильщику. Однако первая версия, с огнём и ремеслом, выглядит убедительнее: фамилии на -ов/-ев в подавляющем большинстве образовывались от прозвищ, а не от ругательств.

Формант -ов указывает на принадлежность: Шмаренов — сын Шмареня. Суффикс -ен- здесь вторичный, уменьшительный или патронимический, как в фамилиях Козленков, Бобренков. То есть Шмаренов — это «внук Шмаря». Географически фамилия встречается в основном в центральных и южных областях России, а также в среде казачества, где прозвища по ремеслу были особенно распространены. Среди носителей фамилии Шмареновы известны крестьяне и мещане, что подтверждается документами XIX века, но массовых исторических фигур с этой фамилией не зафиксировано.