Фамилия Губаренко образована по распространённой восточнославянской модели с суффиксом -енко, который в украинской и белорусской традиции указывал на происхождение по отцу: «сын Губаря» или «потомок Губаря». Основа фамилии — прозвище Губарь, которое на Руси давали человеку с заметной губой. Толкование здесь двоится: либо речь о внешности («толстогубый»), либо о характере — так могли назвать обидчивого, склонного «дуть губы» человека. Оба значения бытовали в народной среде, и отдать предпочтение одной из версий без дополнительных сведений о конкретном предке невозможно.

Первые документальные упоминания родственных именований относятся к концу XV века. В труде С. Б. Веселовского «Ономастикон» зафиксированы: Иван Губарь, крестьянин, 1495 год, Новгород; Алексей Иванович Губарь, дворянин, потомок выходца из Смоленска, 1610 год. Эти записи показывают, что прозвище бытовало в разных сословиях — и среди крестьян, и среди дворян, причём в последнем случае оно уже закрепилось в качестве наследственного имени, вытеснив родовое.

Фамилия Губаренко — типичный пример того, как прозвище, описывавшее конкретного человека, со временем превратилось в фамильный знак целого рода. Суффикс -енко особенно характерен для левобережной Украины, и, вероятно, корни носителей фамилии уходят в те края, где потомок Губаря получил своё родовое имя. Сравнение с однокоренными фамилиями (Губарев, Губарин, Губарь) показывает, что все они восходят к одному и тому же прозвищу, но различаются по региональной привязке и модели образования: если Губарев — типично русская патронимическая форма на -ев, то Губаренко — украинская, с тем же значением «сын Губаря».