Фамилия Буненко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, буквально означающий «маленький» или «сын», в XVI–XVII веках стал главным способом образования фамилий на Левобережной и Слободской Украине. Поэтому Буненко — это, скорее всего, «сын Буня» или «потомок человека по прозвищу Бунь».

Самая правдоподобная версия происхождения основы — от прозвища Бунь. В южнорусских и украинских говорах «бунь» — это звукоподражательное название быка (ср. «бугай»), а также, по В. И. Далю, «глухой звук, гул». Прозвище могли дать человеку с низким, гулким голосом или же с бычьим упрямством. Менее популярная, но возможная версия — связь с глаголом «бунить» (гудеть, мычать) или с диалектным «буня» — ворчун, брюзга.

В украинской ономастике, в частности в работах Ю. К. Редько, фамилии на -енко считаются патронимическими, то есть указывающими на прямого предка по мужской линии. Если ваш предок был Бунем, то его сын записывался как Буненко. Со временем это прозвище закрепилось как наследственное имя для всей семьи.

Географически фамилия Буненко наиболее распространена на территории современной Украины, особенно в центральных и восточных областях (Полтавская, Сумская, Харьковская, Днепропетровская). В России она встречается значительно реже, в основном в регионах, граничащих с Украиной, или в местах массового переселения украинских крестьян в XVIII–XIX веках (Кубань, Дон, Поволжье).

Социальный состав носителей фамилии был в основном крестьянским и казачьим. Фамилии на -енко в массе своей не были дворянскими — они фиксировали принадлежность к свободному сельскому населению или казачьему сословию, где отчество постепенно переходило в фамилию. Никакой связи с дворянскими гербами у Буненко, как правило, нет.

Если отбросить версию с прозвищем, существует гипотеза о происхождении от имени Буня — уменьшительной формы от редких канонических имен вроде Бун (сокращение от Абундий) или Будимир. Но для украинской среды гораздо естественнее звучит объяснение через живое народное прозвище, а не через церковное имя.