Фамилия Синненкова — женская форма, мужской вариант — Синненков. В её основе, скорее всего, лежит неканоническое имя или прозвище Синенок, Синенька, образованное от прилагательного «синий». В русских говорах «синий» могло означать не только цвет, но и смуглый, тёмный (ср. «синяк» — человек с тёмной кожей), а также относиться к человеку, который носил синюю одежду, либо к тому, кто постоянно ходил с синяками — драчуну или неудачнику. Суффикс -енк- в данном случае не уменьшительно-ласкательный, а указывает на происхождение: Синенок — буквально «сын Синего» (отца по прозвищу Синий). Модель образования типична для северных и центральных регионов России, где фамилии на -енков (-енкова) встречаются часто, но в целом она менее распространена, чем на -ов или -ин.

Вторая версия отталкивается от диалектного слова «синенка» — так в некоторых областях называли синюю краску или ткань, окрашенную в синий цвет. Тогда прозвище Синенка мог получить красильщик, торговец тканями или просто человек, любивший синюю одежду. В этом случае фамилия Синненков — патроним от прозвища Синенка, где суффикс -ов притяжательный: «чей? — Синенков».

Спорный момент — двойное «н» в корне. В написании Синненков прослеживается влияние народной этимологии или просто описка в документах: могли путать с фамилией Синенков (от «синий») и добавлять лишнюю букву, чтобы подчеркнуть связь с «синь» или с именем Синеус (легендарный брат Рюрика). Но последняя гипотеза маловероятна: Синеус — книжное, летописное имя, и фамилии от него образовывались бы по другой модели (Синеусов, Синеусин). Поэтому исходная форма — Синенков, а двойное «н» — результат позднейшего искажения при переписи населения или в канцеляриях XIX века.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северо-западным областям России: её фиксируют в архивных записях по Тверской, Псковской и Новгородской губерниям. Социальный состав носителей — крестьяне и мещане, реже купцы. В сословном отношении Синненковы не принадлежали к дворянству, что подтверждается отсутствием в родословных книгах.