Фамилия Гардеманенко — редкий случай, когда славянский суффикс «-енко» (указывающий на происхождение от отца или рода) приращивается к явно неславянской основе. Это типичная украинская или южнорусская фамилия, образованная по модели «Гардеман + енко», то есть «сын Гардемана» или «потомок Гардемана».

Сама основа «Гардеман» — сложная. Скорее всего, это немецкая или голландская фамилия, состоящая из двух частей: «Garde» (стража, охрана) и «Mann» (человек). В буквальном переводе — «стражник», «охранник». В Российской империи XVIII–XIX веков, особенно в южных губерниях, служило немало иностранных специалистов (военных, инженеров, управляющих). Фамилия могла закрепиться за выходцами из немецких колоний или за обрусевшими офицерами, чьи дети уже принимали славянскую форму фамилии с суффиксом «-енко».

Другая, менее вероятная версия: основа могла быть переосмыслена на русской почве от слова «гардемарин» (воспитанник морского корпуса). Но для фамилии на «-енко» это маловероятно — гардемарины были дворянами, а суффикс «-енко» в массе своей характерен для казачьих и крестьянских родов. Кроме того, полная форма «Гардеманенко» была бы слишком длинной и неестественной для прямого прозвища от «гардемарин»; скорее бы получилось «Гардемаринов» или «Гардемаринский».

Географически фамилия тяготеет к югу и востоку Украины, а также к Кубани — регионам, где оседали немецкие колонисты и где была распространена модель фамилий на «-енко». Встречаются и варианты написания «Гардеманенко» с двойной «н» (Гардеманненко), что связано с путаницей при записи в метриках.

Таким образом, предки носителя этой фамилии, вероятно, были немецкими или голландскими переселенцами, служившими охранниками, стражниками или военными, а их потомки, обжившись на украинских землях, оформили фамилию по местной традиции.