Фамилия Дубененко — характерный пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. В украинской ономастике этот суффикс исторически означал «сын» или «потомок» (аналогично русским -ов/-ев и -ин). Таким образом, Дубененко дословно — «сын Дубеня» или «потомок человека по прозвищу Дубень».

Основа фамилии — Дубень. Скорее всего, это прозвище, данное человеку по внешним или поведенческим признакам. «Дуб» в славянских языках — символ крепости, твердости, иногда упрямства. Прозвище Дубень могли дать человеку сильному, коренастому, невозмутимому или, наоборот, туповатому и несговорчивому. В старину слово «дубень» имело и конкретное значение — дубина, палка из дуба, поэтому прозвище могло относиться к человеку грубому или высокому и прямому, как жердь.

Менее вероятная, но возможная версия — топонимическое происхождение. Фамилию могли дать выходцу из населённого пункта с корнем «дуб»: например, из села Дубно, Дубенка или города Дубно (Ровенская область). В таком случае Дубененко означало бы «пришелец из Дубна». Однако суффикс -енко в украинской традиции чаще указывает на прямое родство (сын такого-то), чем на географическое происхождение (для этого типичнее суффиксы -ский/-цкий).

Фамилия Дубененко распространена преимущественно на востоке и в центре Украины, встречается и на юге России, куда переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. В дореволюционных переписях носители фамилии числились в основном среди казаков и крестьян — сословий, где патронимическая модель на -енко была доминирующей.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Дубенко — более краткая форма (от той же основы), а Дубенский — уже явно польский или западноукраинский вариант с суффиксом -ский, указывающий на дворянское происхождение или владение землёй. Дубененко же — фамилия демократичная, народная: она прямо говорит о предке, которого в глаза или за глаза называли Дубнем.