Фамилия Домшенко напрямую связана со словом «дом», но не всё так однозначно. Самая вероятная версия — профессиональное прозвище: предок был плотником или строителем, то есть тем, кто «делал дома». В украинской и южнорусской среде такое прозвище могло закрепиться за крепким хозяином, рачительным домовладельцем, который держал хозяйство в образцовом порядке.

Менее распространённое, но лингвистически допустимое объяснение отсылает к украинскому глаголу «домишувати» — «добавлять», «примешивать». В этом случае прозвище Домеш или Домеша могли дать человеку, который что-то досыпа́л, доливал (например, мельнику или пекарю), либо тому, кто имел привычку «прибавлять» от себя в разговоре. Однако эта версия слабее: глагол редкий и диалектный, а основа «дом» в фамилиях встречается повсеместно.

Форма Домшенко — украинская по происхождению. Суффикс -енко указывает на «малого» или «потомка»: Домшенко буквально значит «сын Домаша» или «сын Домеша». Само имя Домаш — это уменьшительная форма от Домант, Доминик или просто народный вариант прозвища от «дом». Таким образом, фамилия прошла путь: прозвище Домаш → отчество Домшенко → фамилия, закреплённая за родом.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще встречаются в северных и центральных регионах России, Домшенко — типичный представитель украинской антропонимической модели. Географически фамилия распространена в Черниговской, Полтавской и Сумской областях, а также в приграничных районах России (Белгородчина, Курская область), куда переселялись украинские крестьяне в XVII–XVIII веках.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями: Домов, Домников, Домин — все они образованы от той же основы, но через разные суффиксы. Домшенко стоит особняком благодаря уменьшительному суффиксу -ш- в корне (Дом- → Домаш-), что характерно для украинской и белорусской народной речи. Такая деталь выдаёт не просто «человека дома», а именно выходца из семьи, где главу звали ласково или по-свойски — Домашем.