Фамилия Диноченко звучит необычно для русского уха, но её происхождение вполне прозрачно, если посмотреть на суффикс. Это типичная украинская фамилия, образованная по модели «основа + -енко». Суффикс -енко в украинской ономастике — один из самых распространённых патронимических (отеческих) показателей. Он указывал на сына, потомка человека, чьё имя или прозвище легло в основу. В данном случае основа — «Дино(к)».

Корень фамилии, скорее всего, восходит к украинскому или южнорусскому прозвищу «Динок» или «Дина». В украинских говорах «дино» или «диня» — это уменьшительно-ласкательная форма от имени Андрей (Андрiй -> Динька -> Динок). Такое сокращение — обычное явление: от Андрея получали производные «Динь», «Дина», «Динко». Соответственно, Диноченко — буквально «сын Динка» или «потомок того, кого звали Динок». Это версия наиболее правдоподобная, так как патронимы от крестильных имён — основа массы украинских фамилий.

Есть и более редкая версия, связанная с прозвищем от диалектного глагола «динити» (звенеть, издавать звон). Если предок был звонарём или имел звонкий голос, его могли прозвать «Динок» — звонкий. Но в отличие от первой версии, эта не подкрепляется массовостью аналогичных фамилий, поэтому её стоит считать второстепенной.

Географически фамилия Диноченко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине — зоне классического распространения фамилий на -енко. В России она встречается редко, в основном среди потомков переселенцев или украинцев, сменивших место жительства. Социальный срез: в XVIII–XIX веках такие фамилии были характерны для казацкой старшины, мещан и свободных крестьян, реже — для крепостных, так как на -енко часто оформляли фамилии люди, имевшие личную свободу.

Написание фамилии устойчивое: через «и» в первом слоге и «о» во втором. Вариант «Дыноченко» встречается, но является ошибкой, вызванной аканьем в устной речи. Ударение в современном бытовании чаще падает на второй слог: ДинОченко, хотя по старой украинской модели (с суффиксом -енко) ударение могло смещаться на третий: ДиночЕнко.