Фамилия Антиренко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая буквально означает «маленький» или «сын». В данном случае основа — Антир, которая с большой вероятностью является производной формой от крестильного имени Антон (в просторечии — Антiр). Такая фонетическая трансформация (Антон → Антiр → Антир) характерна для народной речи, где имя «укорачивали» для удобства повседневного общения. Таким образом, Антиренко — это «сын Антира», то есть потомок человека, которого в быту звали Антиром.

Версия с именем Антон — самая прямая. Антон восходит к римскому родовому имени Antonius (Антоний), которое в христианской традиции стало одним из самых распространенных. На Украине и юге России имя давало множество уменьшительных форм: Антоха, Антоша, Антiр, Антюх. Суффикс -енко в XVII–XIX веках был главным показателем отчества или прозвища в казацкой среде, поэтому фамилия Антиренко могла закрепиться за сыном казака или крестьянина, которого звали Антиром.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «антирь» (в некоторых говорах — «упрямец», «непослушный человек»). Если это так, то фамилия изначально была прозвищем, а не отчеством. Однако в украинском антропонимиконе модель на -енко от прозвищ встречается реже, чем от имен, поэтому версия с Антоном выглядит предпочтительнее.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, а также к прилегающим регионам России (Белгородская, Курская области). В этих местах фамилии на -енко составляют до 60% местного фонда. Сословно носители Антиренко в основном были крестьянами или казаками — дворянство редко оформляло фамилии такой модели.

Словообразовательная структура проста: корень «антир-» плюс суффикс «-енко». Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Антире́нко, что типично для украинских фамилий. Среди однокоренных можно назвать Антиров, Антирин, Антоненко — все они отходят от того же имени Антон, но разными суффиксами.