Фамилия Есиренко — типичный пример украинской модели фамилии на -енко. Суффикс -енко, самый распространённый в украинской антропонимии, изначально означал «маленький» или «сын такого-то». То есть Есиренко — это «сын Есира» или «потомок Есира». Фамилия могла оформиться на территории современной Украины или в южнорусских регионах, куда активно мигрировало украинское население.

Основа фамилии — Есир — вызывает споры у этимологов. Самая вероятная версия: это вариант канонического имени Исидор (в народной форме Есидор, а затем и Есир). Исидор в переводе с греческого означает «дар Изиды», но в крестьянской среде имя переосмыслилось, сократилось и дало множество фамилий: Есиков, Есин, Есипов. Есиренко — одна из таких производных форм.

Менее убедительная версия связывает Есира с тюркским корнем, например, с татарским словом «есир» — пленник, раб. В пользу версии говорит то, что украинские земли долго соседствовали с тюркским миром, и прозвища такого рода встречались. Однако для фамилии Есиренко эта гипотеза слабее: имя Исидор в народной огласовке даёт более прямую и естественную цепочку.

Географически фамилия Есиренко привязана к центральным и восточным областям Украины — Черкасской, Полтавской, Сумской. В России она встречается реже, в основном среди потомков переселенцев конца XIX — начала XX века. Сословно носители фамилии, скорее всего, были казаками или крестьянами — именно в этих средах модель на -енко получила массовое распространение. Дворянских родов с такой фамилией в опубликованных родословных книгах не зафиксировано.

В написании фамилии возможна вариативность: иногда встречается Есеренко (через «е» в корне) или Есиренко с двойным «н» — Есиренко. Первый вариант может отражать местное произношение, второй — результат канцелярской ошибки или влияния фамилий на -енко с удвоением.