Фамилия Варенова образована от мужского имени или прозвища Варен, а тот, в свою очередь, восходит к слову «вареный». В русском языке так называли то, что подверглось кипячению или варке, но в качестве прозвища слово имело переносный смысл. Вареным могли прозвать человека с вялым, медлительным характером, «разваренным», или, наоборот, вспыльчивого и горячего — здесь играла роль ассоциация с кипящей водой. Вторая версия, менее распространенная, связывает прозвище с профессией: Вареном могли называть повара, того, кто варит еду, или человека, занятого вываркой соли, смолы или мыла.

Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Варенов — буквально «сын Варена». Такая модель типична для русских фамилий, возникших в XV–XVII веках в среде крестьян и посадских людей. В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образовывались от основ на -а/-я, форма на -ов здесь закономерна, так как прозвище Варен оканчивается на твердый согласный.

Географически фамилия Варенова не привязана к какому-то одному региону. Встречается в центральных областях России, а также на Урале и в Сибири, куда ее занесли переселенцы. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались преимущественно в крестьянском сословии, реже — в мещанском.

Стоит отметить, что фамилия Варенова — женская форма, то есть принадлежит женщине. Мужской вариант — Варенов. В русской традиции такие фамилии склоняются по падежам: Вареновой, Варенову. В отличие от фамилий на -ских или -ых, ударение в ней почти всегда падает на первый слог: Ва́ренова, хотя в говорах возможны варианты.

В ономастических словарях фамилия Варенов упоминается в контексте других «кулинарных» прозвищ: Варенин, Варенников, Варенцов. Все они — из одной семантической группы, где основой служит процесс варки, но каждый приобрел свое значение через характер или занятие конкретного человека.