Фамилия Шпаненберг — почти стопроцентный маркер немецкого или еврейского (ашкеназского) происхождения. Она относится к типу так называемых «говорящих» фамилий, сложенных из двух корней. Первая часть, «Шпан» (Spann), по-немецки означает «натяжение», «растяжка» или «струна», а также могла быть сокращением от «Spanier» — испанец. Вторая часть, «-берг» (Berg), переводится как «гора». Получается «натянутая гора» или «гора испанца» — звучит странно, пока не вспомнишь, что такие фамилии часто давали по названию местности.

Скорее всего, Шпаненберг — это топонимическая фамилия, то есть образованная от названия населённого пункта. В Германии, Австрии и на территории бывшей Пруссии встречаются или встречались хутора и усадьбы с названием Spanenberg или Spannenberg. Человек, переселившийся из такого места, получал прозвище «Шпаненбергер», которое позже закрепилось как фамилия. Суффикс фамилии — нулевой, без типичного русского -ов или -ин, что прямо указывает на её немецкое происхождение: она пришла в готовом виде, без русификации.

В Российской империи носители фамилии Шпаненберг появлялись двумя основными путями. Первый — остзейские немцы, прибалтийские дворяне и бюргеры, служившие в армии или на гражданской службе. Второй — еврейские семьи, получившие фамилию при обязательном присвоении фамилий в черте оседлости в начале XIX века. Для еврейского варианта характерно написание через «е» (Шпаненберг), а не через «ё», и возможна связь с местечком Шпаненберг в Восточной Пруссии (ныне территория Польши). В дворянских родах, например, встречается вариант Шпанненберг с удвоенной «н».

Разобрать фамилию по суффиксам здесь бессмысленно — это не русская словообразовательная модель. Единственное, что можно сказать с уверенностью: корень «берг» («гора») — один из самых распространённых в немецких фамилиях (Розенберг, Гольдберг, Вайсенберг), а первая часть «шпан» встречается реже, что делает фамилию узнаваемой и не слишком частотной. В России она остаётся редкой, и её носители, как правило, ведут родословную из западных губерний или из Прибалтики.