Фамилия Зентинов — редкий случай, когда корень слова почти наверняка не русский, а сама фамилия образована по обрусевшей модели. Основа «Зентин» не встречается в древнерусских именах или прозвищах, и её происхождение, скорее всего, связано с тюркскими или арабскими заимствованиями.

Самая вероятная версия — от тюркского имени Зентин или Зинет, которое восходит к арабскому «зина» (زينة) — «украшение», «красота», «убранство». В татарском и башкирском языках есть имя Зиннур (свет украшения) и Зиннат (украшение, наряд). Фамилия Зентинов могла возникнуть как русифицированная форма отчества от имени Зентин (Зинетин) с добавлением типичного русского суффикса -ов, который закрепился за нерусскими основами ещё в XVI–XVII веках, когда татарская и башкирская знать переходила на русскую фамильную систему.

Менее убедительная, но возможная гипотеза — связь с географическим названием. В Поволжье встречаются топонимы вроде Зинзили или Зензели, но прямой параллели с «Зентинов» нет. Если бы фамилия была от названия села, она скорее звучала бы как Зензилинский или Зензелев. Поэтому версия с личным именем выглядит предпочтительнее.

Суффикс -ин в этой фамилии отсутствует, хотя на слух окончание кажется похожим. Правильно разбирать Зентинов как Зентин + ов, а не Зент + инов. Это типичная модель для фамилий, образованных от основ на твёрдый согласный: если бы предка звали Зента, получилось бы Зентин, но исходное имя заканчивалось на -н, поэтому прибавился именно -ов.

Носители фамилии исторически концентрируются в регионах с сильным татарским и башкирским влиянием: в Оренбургской, Ульяновской областях, в Татарстане и Башкортостане. В центральных русских губерниях фамилия почти не встречается, что подтверждает её восточное происхождение. В дореволюционных переписях Зентиновы могли записываться как крестьяне или мещане, но сословная принадлежность по одной фамилии не определяется — слишком мало данных.

Родственные фамилии — Зиняков, Зиннуров, Зиннатуллин — образованы от тех же корней, но с разными суффиксами. Зентинов стоит особняком из-за усечённой формы: в ней пропущен арабский долгий гласный, что типично для устной адаптации имён в русской среде.