Фамилия Бруенко — типичный пример украинской модели образования фамилий с суффиксом -енко. В XVII–XVIII веках этот суффикс был основным способом создания фамилий в Поднепровье, Слобожанщине и на юге России. Он означал «сын» или «потомок»: Бруенко — буквально «сын Бруя». Такая форма закрепилась за детьми или младшими родственниками человека по прозвищу Бруй.

Прозвище Бруй — редкое, диалектное. Его связывают с глаголом «бруить», у которого два непохожих значения: «стремительно, быстро течь» и «жужжать, издавать гудящий звук». Первое значение могло относиться к человеку торопливому, порывистому, который всё делает наспех. Второе — к молчуну или тихоне, который «бруит себе под нос»: бормочет, говорит невнятно или постоянно напевает. Оба объяснения правдоподобны, так как прозвища часто строились на контрасте или внешней примете.

По другой версии, основа «бру-» могла быть связана с литовским или балтским корнем bruv- / bruj- в значении «течь, струиться». В белорусских и польских говорах «бруя» означает «струя воды», «течение». Тогда Бруем называли человека, жившего у быстрой реки, или того, кто работал с водой — лодочника, рыбака, мельника. Учитывая географию фамилии (она встречается в основном в Черниговской, Полтавской и Сумской областях), балтское влияние здесь вполне возможно.

Позже прозвище Бруй, которое изначально могло быть уличным или домашним, полностью заменило крестильное имя в повседневной жизни и документах. Суффикс -енко закрепил его как наследственное родовое имя.

Из известных носителей — Петр Бруенко, мастер спорта международного класса по лыжным гонкам. В 1978 году он стал серебряным призёром чемпионата мира в спринте, а также побеждал на дистанции 20 км и в эстафете. В 1982 году выиграл Спартакиаду народов СССР. Его фамилия хорошо вписывается в историю украинского спорта, но никакой связи между фамильным прозвищем и лыжами, конечно, нет — это простое совпадение.

Фамилия Бруенко остаётся редкой. Она не входит в списки самых распространённых, но её носители встречаются не только на Украине, но и в южных областях России, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке.