Фамилия Домненко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой распространённой на Левобережной и Слободской Украине. Суффикс -енко в ту эпоху означал «маленький», «сын» или «ученик»: Домненко — буквально «сын Домны». Так что отправная точка — женское имя Домна, которое в православных святцах связано с мученицей Домной Никомидийской. Имя это в России и Украине бытовало в простонародной среде, особенно в крестьянских семьях, где детей называли по святцам без оглядки на моду.

Однако фамилия могла образоваться и от мужского прозвища Домна. В южнорусских говорах и украинском языке «домна» — не только имя, но и устаревшее название печи для выплавки чугуна (от немецкого Domnofen). Прозвище Домна могли дать либо мастеру-металлургу, либо человеку, жившему рядом с домницей — сыродутной печью. В таком случае Домненко — потомок того, кто работал у домны или владел ею. Эта версия особенно правдоподобна для регионов, где в XIX веке развивалась кустарная металлургия: Черниговщина, Полтавщина, Харьковщина.

Встречается и третий вариант: отчество от канонического мужского имени Домн (греческое «господин»). Имя Домн встречалось в святцах, но было редким, и от него образовывали уменьшительные Домна, Домня, Домнёнок. Если так, то Домненко — «внук Домна». Эта версия слабее двух предыдущих: слишком мало носителей имени Домн зафиксировано в документах, тогда как женское Домна и прозвище по профессии встречаются чаще.

Географически фамилия Домненко в основном сосредоточена на Украине, особенно в центральных и восточных областях, и в приграничных регионах России — Курской и Белгородской областях. В списках казацких полков и реестрах Войска Запорожского фамилии на -енко встречаются массами, так что предок мог быть и казаком, и крестьянином. Сословная принадлежность здесь не определяется однозначно: фамилия на -енко не была дворянской привилегией, её носили все слои украинского общества.

Таким образом, Домненко — либо «сын Домны» (по матери или по отцу-прозвищу), либо потомок мастера-доменщика. В любом случае корень фамилии уходит в бытовую и профессиональную жизнь украинского и южнорусского населения, без книжной вычурности.