Фамилия Герсенко построена по той же модели, что и Иваненко, где суффикс -енко в украинской традиции означал «сын» или «потомок». Если Иваненко — это «сын Ивана», то Герсенко — «сын Герса» (или Герся). Вопрос в том, что скрывается за основой «Герс-». Это не каноническое крестильное имя, а скорее прозвище или производная форма.

Самая вероятная версия: основа «Герс-» восходит к имени Герман (в просторечии — Герш, Герша). В украинской среде имя Герман давали нечасто, но его уменьшительные формы — Гершко, Герсь, Герс — вполне могли стать прозвищем главы семьи. Суффикс -енко тогда прикрепился к форме Герсь (или Герс), и получилось «Герсенко» — буквально «сын Герся». Подобные цепочки типичны: от полного имени брали усечённую основу и наращивали патронимический суффикс.

Вторая версия, менее распространённая, но не лишённая оснований: фамилия могла возникнуть от прозвища, связанного с немецким корнем. В южнорусских и украинских говорах «герс» или «герц» иногда искажали при передаче немецких фамилий вроде Герц, Герст (от нем. Gerste — «ячмень»). Если переселенец из немецких колоний или ремесленник с таким прозвищем оседал среди славян, его дети могли получить фамилию Герсенко по отцу-«немцу». Однако эта версия слабее: суффикс -енко в чистом виде редко прикрепляли к иноязычным основам без дополнительной адаптации.

Географически фамилия Герсенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, где суффикс -енко был основным способом образования фамилий. Встречается она и в южных регионах России, куда украинские фамилии массово пришли с переселенцами в XVIII–XIX веках. Сословно носители Герсенко — почти наверняка потомки крестьян или казаков: в среде дворянства и духовенства такие фамилии единичны.

Таким образом, Герсенко — типичная украинская патронимическая фамилия, образованная от личного имени или прозвища Герс (Герсь), которое, скорее всего, является сокращением от Герман.