Фамилия Бондаренк — редкий вариант написания, который, скорее всего, возник из-за ошибки в документах или при переписи. Правильная и самая распространённая форма — Бондаренко. Разница в одну букву полностью меняет словообразовательную модель: в первом случае фамилия застыла без типичного украинского суффикса, во втором — следует классической схеме.

Основа фамилии — «бондарь», мастер по изготовлению бочек, кадок и другой деревянной посуды. На юге и западе России, а также на Украине это ремесло называли бондарством, а самого мастера — бондарем. В древнерусском языке слово «бъндарь» заимствовано из средневерхненемецкого «binder» — «связыватель, бондарь» (от глагола binden — связывать, скреплять обручами). Профессия была уважаемой и повсеместной: бочки требовались для хранения зерна, мёда, вина, солений.

По модели образования фамилии на -енко (и её усечённый вариант) — это типичный украинский патроним, означающий «сын бондаря» или «потомок бондаря». Суффикс -енко в XVII–XVIII веках был главным показателем принадлежности к роду: Бондаренко — буквально «маленький Бондарь» или «Бондарев сын». Форма без окончания -о (Бондаренк) могла возникнуть при русификации фамилии: в русских метриках иногда отсекали украинское окончание, записывая фамилию как Бондаренк или Бондаренков. Однако массового распространения такой вариант не получил.

Географически фамилия Бондаренко (и её редкий вариант) плотно связана с левобережной Украиной: Черниговщиной, Полтавщиной, Сумщиной. Оттуда она разошлась по всей Российской империи вместе с переселенцами и казаками. Встречается и у белорусов, и у русских южных областей, но с чёткой украинской этимологической привязкой.

Версия о происхождении от личного имени Бондарь (не от профессии) маловероятна: такого имени в святцах нет, а прозвище «Бондарь» всегда указывало на ремесло. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -енко описана как доминирующая для украинских профессиональных фамилий.