Фамилия Вербенкин образована от прозвища или имени Вербенка. В её основе — слово «верба». Чаще всего так называли человека по месту жительства: у зарослей вербы, возле вербного куста. В русских говорах «вербенка» могло быть и ласкательным именованием ребёнка, родившегося в Вербное воскресенье. Этот вариант особенно вероятен, если учесть, что в народной среде детей нередко называли по церковным праздникам, приходящимся на время их появления на свет.

Модель фамилии — суффикс -ин, который в русской ономастике указывает на принадлежность: Вербенкин буквально значит «сын Вербенки» или «человек из семьи Вербенкиных». Суффикс -к- в основе (Вербенк-а) характерен для уменьшительно-ласкательных форм имён и прозвищ в северных и центральных русских говорах. Получается двойное уменьшение: сначала верба → Вербенка, потом Вербенка → Вербенкин.

Фамилия довольно редкая. Встречается в основном в центральной России — в Тверской, Ярославской, Костромской областях, где верба была распространённым деревом и часто давала названия деревням и урочищам. Не исключено, что часть Вербенкиных — выходцы из села с названием Вербенки или Вербное.

В отличие от более частых фамилий на -ов (Вербов, Вербин), форма на -кин подчёркивает не патронимический, а скорее семейно-прозвищный характер: предка звали не просто Верба, а именно Вербенка — и это имя закрепилось за его потомками. Ономастический словарь Б. Унбегауна относит такие фамилии на -ин к древнейшему пласту русских родовых имён, возникших ещё до массового закрепощения крестьян.