Фамилия Гненко звучит как типичная украинская фамилия, и это первое, что бросается в глаза. Суффикс -енко указывает на происхождение с территории современной Украины или южнорусских земель, где такая модель была особенно распространена в XVI–XVIII веках. Первоначально -енко означало «сын» или «потомок», так что Гненко — это буквально «сын Гненка» или «потомок Гны».

Основа фамилии — корень «гн-», который восходит к древнерусскому глаголу «гнить» или прилагательному «гнилой». Прозвище Гнилой могли дать человеку по разным причинам: за неопрятность, за слабое здоровье (будто «гнилой» изнутри), а иногда и за характер — вялый, безвольный. В говорах слово «гнилой» могло относиться к сырой, болотистой местности, и тогда прозвище получал человек, живший на гнилом, топком месте.

Вероятный путь образования фамилии выглядит так: сначала появилось прозвище Гнило или Гной (от «гной» в значении «гниль»), затем от него образовали уменьшительную форму Гненко (с тем же суффиксом -енко, что и в фамилии). В украинской ономастике фиксируются параллельные фамилии Гнида, Гниденко, Гниляк — все они из того же гнезда. Ударение в фамилии Гненко, скорее всего, падает на первый слог: Гне́нко, хотя в разных регионах могли произносить и на последний.

Сословной принадлежности у фамилии нет: её могли носить и казаки, и крестьяне, и мещане. В реестрах запорожских казаков встречаются прозвища с корнем «гнил-», так что предки Гненко могли быть и вольными людьми на Запорожье. Географически фамилия тяготеет к центральной и восточной Украине, особенно к Полтавщине и Черкасщине, откуда в XIX веке часть носителей переселилась на Кубань и в Ставрополье.

Есть и редкая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «гнёнка» (в некоторых говорах — «гнёнок») — так называли гнет, пресс для отжима сока или масла. Если прозвище дали по занятию, то предок мог быть мастером, делавшим такие прессы, или работать с ними. Но эта версия уступает первой по распространённости корня в фамилиях.