Фамилия Трубиенкова образована от мужской формы Трубиенков, а та, в свою очередь, — от прозвища или имени Труб(а) с помощью суффикса -енк(ов). Это характерная черта фамилий украинского или южнорусского происхождения: суффикс -енко (в русифицированном варианте -енков) указывает на «малого», «сына» или «потомка». То есть Трубиенков буквально — «сын Трубы» или «потомок Трубы».

Основа «Труба» многозначна. В ономастике (науке о личных именах) прозвище Труба давали человеку по разным причинам: за громкий голос (трубит, как труба), за высокий рост и худобу (длинный, как труба), за профессию трубача или мастера по изготовлению труб. В словаре древнерусских прозвищ С. Б. Веселовского встречается прозвище Труба, и оно нередко переходило в фамилию без изменений. Также не исключено, что в основе лежит мирское имя Труба — такое имя могли дать ребенку в семье, где отец занимался ремеслом, связанным с трубами (печник, кузнец, музыкант).

Географически фамилия Трубиенков (и её женская форма Трубиенкова) наиболее характерна для территорий бывшего юга России и Украины: Курская, Белгородская, Воронежская области, а также Слобожанщина. В этих регионах фамилии на -енков встречаются особенно часто, и они вытеснили более привычную для севера модель на -ов/-ев.

Стоит отметить, что в русских говорах слово «труба» имело и переносное значение — «беда», «пропасть», «гиблое дело». Если прозвище давали с таким оттенком, оно могло закрепиться за человеком нелюдимым или попавшим в сложную жизненную ситуацию. Однако эта версия менее вероятна: обычно прозвища из бытовой лексики брали по самому заметному внешнему или профессиональному признаку. В итоге фамилия Трубиенкова — это типичный пример отпрозвищной фамилии южнорусского типа, где суффикс прямо указывает на родство с человеком по прозвищу Труба.