Фамилия Спеченков образована от прозвища или нецерковного имени Спеченок. В её основе лежит глагол «спечь» или прилагательное «спечённый». Суффикс -ок типичен для прозвищ, обозначающих человека по характерному признаку или действию, а фамильный суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Спеченка».

Самая прямая и правдоподобная версия связывает фамилию с поварским делом или хлебопечением. Спеченком в говорах могли называть человека, который печёт хлеб, пироги, либо того, кто получил прозвище за любовь к печёному — например, «спечённый» на солнце, то есть смуглый, загорелый. Вторая, менее очевидная, но возможная гипотеза — происхождение от слова «спечь» в значении «сгубить, испортить жаром» или «опаленный». В старину так могли прозвать человека с обожжённым лицом или руками, что было нередко среди кузнецов и печников.

Словообразовательная модель с суффиксом -ок и последующим -ов характерна для восточнославянских фамилий, особенно для южнорусских регионов. Фамилия Спеченков распространена в Воронежской, Ростовской областях и на Украине, что косвенно подтверждает её связь с южными говорами, где «спечённый» — обычное слово для обозначения загорелого или опалённого человека.

Встречаются и однокоренные фамилии — Спечёнкин, Спечёнков (с буквой ё), Спечкин. Спеченков — вариант, где ударение чаще падает на второй слог: Спече́нков. В дореволюционных документах фамилия могла писаться через «ять» или с двойной «н» (Спеченников), но современная норма закрепила простое написание.