Фамилия Доровенко образована по распространённой восточнославянской модели с суффиксом -енко, который указывает на происхождение от отца или предка по прозвищу. В основе фамилии лежит либо прозвище Доровой, либо имя Дор, причём оба варианта имеют разную этимологию. Если исходить из прозвища, то «доровой» в южнорусских и украинских говорах могло означать «здоровый», «крепкий», «сильный» — от слова «дор» в значении «сила», «здоровье». В таком случае Доровенко — потомок сильного, крепкого человека. Вторая версия связывает основу с некалендарным именем Дор, которое было краткой формой от Дорофей или Дормидонт. Тогда фамилия означает «сын Дора», то есть потомок человека с этим именем.

Суффикс -енко типичен для украинской и южнорусской ономастики, особенно для фамилий, закрепившихся на Левобережной Украине, в Слобожанщине и на Кубани. Поэтому географически фамилия Доровенко чаще всего встречается в этих регионах, а также в южных областях России, куда переселялись казаки и крестьяне. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые могли получить и крестьяне, и дворяне, модель на -енко исторически была более демократичной: её носили в основном казаки, мещане и крестьяне.

Стоит обратить внимание на то, что фамилия Доровенко не имеет отношения к слову «дорога»: корень здесь другой, с ударением на второй слог — Доров-енко. В некоторых диалектах могла существовать форма «доровий» в значении «дородный», «полный», что также могло стать основой для прозвища. Таким образом, фамилия Доровенко — это типичная «сыновья» фамилия, указывающая на физическую характеристику или имя предка, и её носители в большинстве своём происходят из среды простого населения юга России и Украины.