Фамилия Штенберг — почти наверняка немецкого или еврейского (ашкеназского) происхождения. В отличие от большинства русских фамилий, она не заканчивается на -ов, -ин или -ский, а представляет собой чисто немецкую композитную модель: основа + -берг. «Берг» по-немецки означает «гора», а первая часть «Штен» — это, скорее всего, искажённое «Штайн» (Stein — камень) или, реже, вариант от «Штенде» (Stände — сословие, положение). Таким образом, значение фамилии — «каменная гора» или «гора из камней». Это типичная топонимическая фамилия, указывающая на место жительства предка: либо на скалистую местность, либо на конкретный населённый пункт с названием Штайнберг (Steinberg), который встречается в Германии, Австрии и Польше десятками раз.

Фамилия Штенберг в России почти всегда связана с немецкими колонистами, которых приглашали в XVIII–XIX веках осваивать Поволжье, Новороссию и Причерноморье. Встречается она и у евреев-ашкеназов, которые часто брали фамилии по месту жительства или по названию города, но в данном случае у них преобладает написание Штейнберг (Steinberg), а «Штенберг» — это либо русская адаптация немецкого диалектного произношения, либо описка в документах. В метрических книгах лютеранских приходов России XIX века фамилия Штенберг фиксируется у ремесленников, мельников и крестьян из Саратовской и Самарской губерний.

Словообразовательная модель проста: сложение двух корней без суффикса — признак западноевропейской, а не славянской ономастики. В русском языке фамилия не склоняется по падежам, если принадлежит мужчине, и не изменяется вовсе, если речь о женщине. Изредка встречается вариант с двойной буквой «н» (Штеннберг), но это, скорее всего, результат ошибки переписчика или канцеляриста, который на слух удвоил согласный.

Споров о происхождении почти нет: германисты сходятся на том, что Штенберг — диалектный или упрощённый вариант Штайнберга. В словаре немецких фамилий Бахова (Bach, Deutsche Namenkunde) форма «Steinberg» указана как одна из самых частых топонимических фамилий, а «Stenberg» (с потерей дифтонга) встречается в нижненемецких диалектах. Поэтому для носителя фамилии Штенберг наиболее вероятная история предков — переселенцы из немецких земель, осевшие в Российской империи и занимавшиеся сельским хозяйством или ремеслом.