Фамилия Степоненкова образована от мужского имени Степоненко, которое, в свою очередь, является производной формой от крестильного имени Степан (от греч. «стефанос» — венок, венец). Суффикс -енк(о) в украинской и южнорусской традиции указывает на «малого» или «сына»: Степоненко — буквально «маленький Степан» или «сын Степана». Фамилия в женском роде (Степоненкова) закрепилась как обозначение дочери или жены носителя мужской формы.

Интересная особенность — вариант основы «Степон-» вместо более привычного «Степан-». Это не опечатка, а диалектное или разговорное чередование гласных, характерное для некоторых говоров юга России и Украины (аканье или замена «а» на «о» в безударной позиции). Поэтому фамилия Степоненков/Степоненкова — близкая родня более распространённых Степаненко и Степаненков.

По модели образования фамилия типична для южнорусских и украинских земель (Курская, Белгородская, Воронежская области, а также Левобережная Украина). В метрических книгах XIX века такие фамилии часто фиксировались без «-а» на конце — как Степоненков, а окончание -а появилось при русификации или при записи женщин. Носители фамилии в большинстве своём были крестьянами или однодворцами, то есть потомками служилых людей, охранявших южные границы Московского государства.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что суффикс -енк- в основе указывает на более позднее происхождение, чем, скажем, патронимы на -ов/-ев. Степоненковы — фамилия, которая сложилась не раньше XVII–XVIII веков, когда малороссийское влияние смешалось с великорусскими фамильными нормами. Сегодня она редкая, но её носители могут с высокой вероятностью проследить корни до одного из южных уездов Российской империи.