Фамилия Супренова — женская форма от Супренов, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель «-ов/-ев» указывает на типично русское образование: такую фамилию давали по отцу, то есть Супренов — сын Супрена. Основа фамилии — личное имя или прозвище Супрен. В русском языке такого имени нет ни в святцах, ни в народном календаре, поэтому корень, скорее всего, заимствованный.

Самая прямая версия — связь с латинским словом «supremus», что значит «высший, верховный». В дореволюционной России это слово могло попасть в фамилию через семинарскую среду: будущим священникам нередко давали фамилии от латинских или греческих корней, особенно если их собственная фамилия казалась неблагозвучной. Супренов могло быть «искусственной» фамилией, образованной от «супрем» — с намёком на высшее положение, учёность или духовный сан. Правдоподобность этой версии подкрепляется тем, что фамилии на «-ов» от латинских основ в духовенстве встречались (например, Адвокатов, Реформатский).

Есть и другая гипотеза, более редкая. В некоторых говорах, особенно на юге России и в Белоруссии, слово «супрен» могло означать нечто вроде «соперник» или «противник» — от польского «supornik» или украинского «супротивник». Прозвище Супрен могли дать человеку упрямому, спорщику или тому, кто постоянно кому-то перечил. Эта версия менее вероятна, потому что не объясняет, почему фамилия образована с суффиксом «-ов», а не, скажем, «-ин» или «-ский», но полностью исключать её нельзя — прозвищный слой в русских фамилиях огромен.

Географически фамилия Супренова не массовая. Встречается в основном в центральных областях России и на Урале, но без выраженного ареала. В документах XIX века носители фамилии чаще всего оказывались крестьянами или мещанами, что говорит о её бытовом, а не аристократическом происхождении. Если предок был семинаристом, то фамилия могла закрепиться в одной семье и потом перейти в крестьянскую среду.

Таким образом, основная версия — фамилия от латинского «supremus», данная в духовной среде или как прозвище «высший». Альтернатива — прозвище от диалектного «супрен» со значением «спорщик». Оба варианта объясняют редкость и необычность фамилии, но первый выглядит убедительнее из-за устоявшейся практики семинарских фамилий.