Фамилия Синенька — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию практически без изменений, сохранив свою уменьшительно-ласкательную форму. В основе лежит прилагательное «синий», но не в прямом цветовом значении, а как прозвище. В русских говорах «синькой» или «синяком» называли человека с синеватым оттенком кожи — либо от рождения (смуглый, со смуглой кожей, отдающей в синеву), либо из-за болезни (например, при пороке сердца). Реже так могли прозвать того, кто постоянно носил синюю одежду, или, по ироничной народной традиции, наоборот — бледного и белокурого.

Суффикс -еньк- в фамилии — не стандартный фамильный формант, а уменьшительный, характерный для русских прозвищ и имён (ср. «миленький», «Ванечка»). То есть Синенька — это не «сын Синего», а сам человек, которого так называли: «синеватый, синенький». Такие фамилии в чистой форме без патронимических суффиксов (-ов, -ин) встречаются в основном на западе и юге России, особенно в бывших чернозёмных губерниях и на Слобожанщине, где прозвища часто закреплялись напрямую.

В отличие от гораздо более распространённой фамилии Синяков (от «синяк» — человек с синяками или синеватый), Синенька звучит мягче и, скорее всего, возникла в среде, где прозвище было не обидным, а скорее описательным или даже ласковым — например, так могли называть ребёнка или невысокого мужчину с характерной внешностью. Встречаемость фамилии крайне низкая: по открытым данным, она фиксируется единично в нескольких регионах России и Украины, что подтверждает её локальное, почти семейное происхождение.

Словообразовательная модель здесь уникальна: фамилия не «выросла» из отчества или профессии, а законсервировала живую уменьшительную форму прозвища. Это ставит Синенька в один ряд с такими же редкими «чистыми» прозвищными фамилиями, как Миленький, Рыженький, Хорошенький — все они указывают на внешнюю или характерную черту, которую окружающие сочли достойной запоминания.