Фамилия Штеренбах — яркий пример фамилии немецкого происхождения, которая укоренилась на территории бывшей Российской империи. Её основа — сложное слово, типичное для немецкой ономастики: «штерен» (вариант «штерн», от нем. Stern — «звезда») и «бах» (Bach — «ручей»). Буквально Штеренбах можно перевести как «звёздный ручей» или «ручей у звезды». Скорее всего, так называли хутор, усадьбу или небольшое поселение, расположенное у ручья, который в народе прозвали «Звёздным» — возможно, из-за чистоты воды, в которой отражалось ночное небо, или из-за формы русла.

Модель образования фамилии — типичная немецкая топонимическая: человек получал фамилию по названию места, откуда он родом. В данном случае это мог быть выходец из населённого пункта Штернбах (Sternbach) или Штеренбах, которые встречаются в Германии и Австрии. Суффикса в русском понимании здесь нет — фамилия пришла в готовом виде, без адаптации под славянские модели (-ов, -ин, -ский). Это отличает её от подавляющего большинства русских фамилий и сразу указывает на западное, немецкое происхождение рода.

В Российской империи носители фамилии Штеренбах появлялись в основном среди немецких колонистов, которых приглашали осваивать Поволжье, Новороссию и южные губернии в XVIII–XIX веках. Поскольку фамилия не была распространена среди дворянства, её носителями чаще всего были ремесленники, крестьяне, мещане или владельцы небольших мастерских. Встречаются Штеренбахи и среди еврейского населения черты оседлости — для ашкеназских евреев Германии и Восточной Европы такие «ландшафтные» фамилии (по названиям рек, гор, лесов) тоже были характерны, особенно после введения обязательных фамилий в начале XIX века.

С точки зрения словообразования интересна огласовка «штерен» вместо более ожидаемого «штерн». Это может указывать на региональный диалект (например, южнонемецкое произношение) или на то, что фамилия закрепилась в устной передаче через польское или украинское посредничество, где «е» вставилось для удобства произношения. В любом случае, фамилия Штеренбах — редкая и «говорящая»: она не скрывает своего географического корня и рассказывает о предке, который когда-то жил у звёздного ручья.