Фамилия Вахренев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Самое вероятное объяснение: в её основе лежит неканоническое имя или прозвище Вахрен, которое, в свою очередь, могло быть образовано от глагола «вахрить» или «вахрять». В русских говорах, особенно северных и сибирских, «вахрить» означало «работать кое-как, делать небрежно», а «вахря» — это неаккуратный, неряшливый человек. Соответственно, Вахреном могли прозвать нерадивого работника или человека с неопрятным видом. Модель образования типична: прозвище Вахрен (с суффиксом -ен, указывающим на единичный признак) плюс типичный русский суффикс -ев, обозначающий «сын» или «потомок». То есть Вахренев — буквально «сын Вахрена».

Есть и другая, менее распространённая версия, связывающая фамилию с крестильным именем. Вахрен могло быть народной, обиходной формой от канонического имени Варфоломей (из арамейского «сын вспаханной земли»). В русском языке имя Варфоломей давало множество просторечных вариантов: Вахрамей, Вахромей, и, как сокращение, Вахрен. В этом случае фамилия относилась бы к группе «полуотчеств», образованных от уменьшительных форм крестильных имён. Однако первая версия — от прозвища по характеру деятельности — выглядит более правдоподобной, так как для фамилии Вахренев нет массовой фиксации в исторических документах, что характерно для прозвищных, а не именных основ.

Суффикс -ев указывает на то, что фамилия формировалась в среде, где говорили на «акающих» говорах (Вахрен — Вахренева), либо в среде, где основа оканчивалась на мягкий согласный. Географически фамилия тяготеет к северо-востоку России: Вологодская, Архангельская, Кировская области. В этих краях слово «вахря» было в ходу, а крестьянские прозвища закреплялись в качестве фамилий особенно часто. Сословно, скорее всего, это фамилия крестьянская или мещанская, без дворянских корней: в родословных книгах Вахреневы не значатся.

Интересная деталь: написание фамилии устойчиво — через «е» в корне (Вахренев), а не через «я» (Вахрянев). Это указывает на то, что в основе лежала именно форма Вахрен, а не Вахря. Если бы исходным было слово «вахря», фамилия звучала бы как Вахриев или Вахряев. Таким образом, фамилия Вахренев — это редкий пример прозвища, которое закрепилось не в самой распространённой, а в суффиксальной форме, что делает её своеобразным лингвистическим маркером северного говора.