Фамилия Зеленчуков образована от прозвища или мирского имени Зеленчук. В русской ономастике суффикс -ук/-чук характерен для украинского и белорусского влияния, но встречается и в южнорусских говорах. Он указывает на принадлежность: Зеленчук — это «сын или потомок Зеленого» или «человек, связанный с чем-то зеленым». Основа «зелен-» в прозвищах многозначна. Чаще всего так называли молодого, неопытного человека («зеленый юнец»), либо крестьянина, занимавшегося огородничеством или жившего у лесного массива. В некоторых говорах «зеленчуком» называли травяной отвар или самогон на травах — прозвище мог получить знахарь или бражник.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине. На Кубани и Ставрополье есть река Зеленчук — приток Кубани. Житель по этой реке мог получить прозвище Зеленчук, а его потомки — фамилию Зеленчуков. Этот топонимический след — одна из самых вероятных версий происхождения для носителей с Северного Кавказа.

Модель образования проста: суффикс -ов добавили к основе Зеленчук, чтобы русифицировать фамилию и привести ее в патронимическую форму (чей? — Зеленчуков). В документах XIX века такие фамилии часто фиксировались у казаков и однодворцев — сословий, где смешивались русские, украинские и местные черты.

Фамилия редкая, в общероссийских списках встречается нечасто. По сравнению с массовыми Зеленцовыми или Зеленскими, Зеленчуков сохраняет более узкую региональную привязку и отчетливый прозвищный оттенок.