Фамилия Гаменюк ведет происхождение от прозвища или нецерковного имени Гаменя. В основе этого прозвища лежит украинское слово «гамiн», которое означает «шум», «гомон», «крик». Соответственно, Гаменей могли прозвать шумного, крикливого человека, заводилу или того, кто говорил громко и быстро. Менее вероятная, но возможная версия связывает прозвище с глаголом «гамити» — то есть шуметь, галдеть. В любом случае, прозвище носило яркий, характеризующий оттенок и закреплялось за человеком с живым, неспокойным нравом.

С точки зрения словообразования фамилия Гаменюк — типичный пример украинской модели фамилий на -юк. Суффикс -юк в украинской ономастике выполнял роль уменьшительности или, чаще, указывал на принадлежность: сын Гаменя, потомок Гаменя. Такие фамилии массово формировались на Правобережной Украине, в Волыни, на Подолье и частично в Беларуси. Таким образом, Гаменюк — это «маленький Гаменя» или, что точнее, «сын Гаменя». Фамилия сохранила ударение на последнем слоге, что тоже характерно для этой модели.

Географически фамилия Гаменюк встречается преимущественно на западе и в центре Украины — в Винницкой, Хмельницкой, Житомирской областях. В России она редка и обычно указывает на украинские корни семьи. В польских и белорусских метриках XVIII–XIX веков также зафиксированы единичные случаи, но массового распространения за пределами Украины фамилия не получила.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Гаменюк стоит в одном ряду с Гамен, Гаменик, Гамченко. Разные суффиксы (-енко, -ик, -ук) показывают, как в разных регионах по-разному оформляли одно и то же прозвище. Например, Гамченко — это восточноукраинский вариант, а Гаменюк — западноукраинский. Различие в суффиксе не меняло смысла: все они означали «потомок шумливого человека».