Фамилия Томенкова — женская форма, а её мужской вариант Томенков. В основе фамилии лежит неканоническое имя или прозвище Томенко. Это уменьшительная форма от имени Тома, которое в разных говорах могло быть производным от крестильного Фома (от арамейского «близнец») или от славянского имени Томило, Томила (от глагола «томить» — мучить, утомлять). В русских диалектах «тома» — также усталое, томное состояние человека, поэтому Томенком могли прозвать медлительного или болезненного.

Суффикс -енк(о) в фамилиях Томенко/Томенков — характерная черта украинской и южнорусской ономастики. В белорусских и украинских землях суффикс -енко обозначал сына или ученика («чей?» — Томенков сын), а при переносе в великорусскую среду фамилия получила типично русское окончание -ов. Таким образом, Томенков — это обрусевший вариант украинской фамилии Томенко, который закрепился у потомков выходцев с Украины или юга России.

Географически фамилия встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях и в восточных регионах Украины — там, где исторически смешивались русские и украинские говоры. Встречается и вариант Томинков — с дополнительным суффиксом -ин-, что могло возникнуть при переосмыслении основы: «чей Томенко?» — «Томенков», а потом «Томенкин сын» дало Томинков.

Социальный контекст: фамилия недворянская, крестьянская или казачья. Носители Томенковы в XIX веке чаще всего были государственными крестьянами или однодворцами — потомками служилых людей, охранявших южные рубежи России. Никакой связи с известными историческими родами или дворянскими гербами нет: фамилия бытовая, образованная от личного прозвища, и её главная ценность — в сохранении памяти о том, как в народе давали имена по характеру или внешности.