Фамилия Димитренко относится к распространенному типу украино-белорусских фамилий и образована от крестильного имени Димитрий. Мужское крестильное имя Димитрий (Дмитрий) имеет греческое происхождение и переводится на русский язык как «принадлежащий Деметре». В основу фамилии легла производная форма имени - Димитря. Поэтому Димитренко буквально понималось как «сын Димитря».