Фамилия Гоенко образована от украинского глагола «гоїти» — «лечить, заживлять раны». В основе лежит прозвище Гоїй (или Гоєний), которое на востоке Украины давали лекарю, знахарю или человеку, сведущему в народной медицине. Суффикс -енко, один из самых распространённых в восточноукраинской ономастике, указывает на прямое родство: Гоенко — это «потомок Гоїя», то есть сын или внук лекаря.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён, Гоенко происходит от сугубо бытового прозвища по занятию. В украинских сёлах знахари и костоправы пользовались уважением, но часто стояли особняком — их ремесло передавалось внутри семьи. Поэтому фамилия могла закрепиться именно за родом, где навыки врачевания наследовались из поколения в поколение.

Слово «гоїти» родственно древнерусскому «гоити» (живить, исцелять) и общеславянскому корню *gojь, который в украинском языке дал целое гнездо слов: «загоєння» (заживление), «гоїння» (лечение). Близкие по смыслу, но образованные по другой модели фамилии — Гой, Гоенко, Гоєнко — встречаются в основном в Полтавской, Черкасской и Сумской областях.

Написание через «е» (Гоенко) — результат адаптации украинской «ї» к русской графике. В документах XIX века фамилию могли записывать и как Гоєнко, и как Гойенко, но в современном русскоязычном обиходе закрепился вариант с «е».