Фамилия Тренньхина — редкий случай, когда написание сразу бросается в глаза двойным «н» и мягким знаком, что нехарактерно для стандартной русской фамилии. Скорее всего, перед нами искажение при записи или результат адаптации нерусской фамилии. В основе, если отбросить суффикс -ин (указывающий на принадлежность: «чей?» — Тренньхин), лежит прозвище или имя Тренньха. Но такого слова в русском языке нет. Самая вероятная версия: фамилия восходит к диалектному глаголу «тренькать» — бренчать, звенеть, играть негромко на струнном инструменте (балалайке, гуслях). В северных и сибирских говорах «тренька» или «треня» — прозвище музыканта-самоучки, балалаечника. Исходная форма могла быть Тренькин или Тренькин, а двойное «н» и мягкий знак появились из-за ошибки писаря, который записал фамилию на слух с характерным произношением: «Треньньхин» (с долгим мягким «н»).

Двойной суффикс -ньх- (-н + -ьх-) в русских фамилиях почти не встречается; это либо искусственное образование, либо калька с финно-угорской модели (например, в коми или удмуртских фамилиях часты суффиксы с мягким знаком). Если фамилия действительно исконно русская, её первоначальный вид — Тренькин или Тренёхин. Встречаемость фамилии Тренньхина крайне низкая; по открытым данным, она фиксируется в единичных случаях в Центральной России и Поволжье, что подтверждает версию о случайном искажении при переписи.

Ещё одна гипотеза, менее правдоподобная: связь с тюркским корнем «тран» или «трен» (тело, стан). Но тогда фамилия оканчивалась бы на -ов, а не на -ин, и мягкий знак остаётся необъяснимым. Поэтому основной версией остаётся прозвище музыканта: предок нынешних носителей фамилии был «тренькой» — деревенским балалаечником или гусляром, чьё прозвище записали с ошибкой, удвоив согласный.