Фамилия Синенков почти наверняка относится к группе «профессиональных» именований: в её основе лежит указание на занятие человека, а не на его характер или внешность. В старину прозвище Синяк или Синенко могли дать красильщику, который окрашивал холсты в синий цвет. Однако у глагола «синить» в некоторых говорах было и более широкое значение — «красить ткани вообще, в любой цвет», так что предок мог работать и с охрой, и с другими природными красителями.

Менее очевидная, но вполне реальная версия связывает фамилию с синелью — особым видом кручёных нитей, которые использовали для вышивки и бахромы. Мастера, выделывавшие такую пряжу, тоже могли получить прозвище Синельщик, которое со временем сократилось до Синенко. Разобрать, какая из версий точнее, уже невозможно: письменные источники не сохранили разницы между «синильщиком» и «синельщиком», а в живой речи эти слова звучали почти одинаково.

Словообразовательная модель фамилии типична для южнорусских и украинских земель. Суффикс -енко указывает на «сына» или «потомка», а конечное -в в русской записи — результат адаптации: при переносе фамилии в северные регионы её «обрусели», добавив привычное окончание -ов. Таким образом, Синенков — это буквально «сын Синенка», то есть потомок красильщика или мастера по синели.

Интересно, что фамилия не получила массового распространения, в отличие от таких однокоренных вариантов, как Синяев или Синельников. Это говорит о том, что предки носителей фамилии жили достаточно компактной группой, вероятно, в одном селе или уезде, и не рассеялись по всей стране во время переписей. В документах XIX века встречаются как формы Синенко, так и Синенков, причём обе могли относиться к одним и тем же семьям — чиновники часто записывали фамилию на слух, не задумываясь о единообразии.

Отдельно стоит сказать о редком варианте ударения. В большинстве регионов фамилию произносят с ударением на втором слоге — СинЕнков. Но в некоторых областях, особенно там, где сохранилось украинское влияние, можно услышать СИненьков, что ещё раз подтверждает её южное происхождение.