Фамилия Старенкова — женская форма мужской фамилии Старенков. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Старенок, а в нём, в свою очередь, корень «стар-», указывающий на возраст или старшинство. Это типичная «патронимическая» фамилия, отвечающая на вопрос «чей?»: Старенков — сын Старенка.

Словообразовательная модель здесь не самая частая. Суффикс «-енок» (в древнерусском произношении — «-онок») в восточнославянских фамилиях встречается реже, чем «-ов» или «-ин». Обычно «-енок» обозначал не просто принадлежность, а уменьшительность или «молодое существо»: телёнок, волчонок. В именах и прозвищах этот суффикс указывал на младшего в семье, ученика или подмастерья. То есть Старенок — это не «старый человек», а скорее «маленький старик» или, что правдоподобнее, «сын (или ученик) Старого». Так могли назвать ребёнка, который походил на пожилого отца поведением или внешностью, либо младшего в роду, где старшего брата звали Старой.

География фамилии неширокая. Старенковы и Старенковы традиционно встречаются в центральных и южнорусских областях, особенно в бывших Рязанской, Тамбовской и Воронежской губерниях. Там суффикс «-енок» в фамилиях был особенно распространён: вспомните фамилии Козленков, Рыбенков, Гусенков — все они образованы по той же модели. В северных и сибирских говорах эта форма встречается реже.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Старенков стоит в одном ряду со Старовым, Старцевым, Стариковым. Но разница в суффиксе даёт разный оттенок значения. Стариков — прямой потомок старика, а Старенков — потомок «маленького старика» или младшего в семье Старых. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и посадских людей с прозвищем Старенок, но массово фамилия закрепилась позже, после отмены крепостного права, когда бывшим крепостным давали фамилии по прозвищам отцов.

Других версий происхождения, например от географических названий или тюркских корней, для этой фамилии нет — основа однозначно славянская и прозрачная.