Фамилия Старненкова — женская форма фамилии Старненков, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа фамилии — «Старненко» или «Старненок», что сразу указывает на украинское или белорусское происхождение. Суффикс «-енко» — один из самых распространённых в восточнославянской ономастике, особенно на территории современной Украины; он означал «сын» или «потомок». Таким образом, Старненков — это русифицированная форма фамилии, где украинский суффикс «-енко» заменили на великорусский «-ов», что часто делали при переселении носителей в центральные или северные губернии Российской империи.

Корень «Старн-» — неочевидный и редкий. Скорее всего, он восходит к прозвищу или имени «Старный» или «Старна». В русских говорах слово «старный» могло означать «старый, древний», но также «опытный, бывалый». Однако есть и другая, более конкретная версия: в некоторых диалектах «старна» — это «старица», то есть старое русло реки, или «старина» в значении «быль, предание». Если прозвище дали человеку, жившему у старого русла, или тому, кто любил рассказывать старинные истории, фамилия могла закрепиться именно от этого. Прямой связи с «Старнов» или «Старников» здесь нет — суффикс «-енко» указывает на исходную форму именно с этим окончанием, а не на усечённый корень.

Географически фамилия Старненков (и Старненкова) встречается редко. Основные очаги — южные области России (Белгородская, Воронежская области), а также восток Украины, откуда, вероятно, и пошло распространение. В дореволюционных метрических книгах такие фамилии фиксировались в среде крестьян и однодворцев — потомков служилых людей, которые после расширения границ государства оседали на южных рубежах. Сословной элиты среди носителей не было: фамилия не встречается в дворянских родословных книгах.

Если сравнивать с однокоренными, то ближайшие параллели — фамилии Старненко (исходная украинская форма) и Старнаков (с другим суффиксом). Но Старненкова стоит особняком именно из-за редкого сочетания корня и двойной русификации. Вероятнее всего, предок носителя фамилии был человеком по прозвищу Старный или Старна — либо по возрасту и опыту, либо по месту жительства у старого русла реки.