Фамилия Карьенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой распространённой в Поднепровье и на Левобережье. Суффикс -енко в ту эпоху означал «маленький», «сын» или «ученик», поэтому Карьенко — это буквально «сын Каря» или «потомок человека по прозвищу Карь».

Основа фамилии — прозвище Карь. В русских и украинских говорах «карый» означает тёмно-коричневый, карий, чаще всего о цвете глаз или масти лошади. Прозвище Карь могли дать человеку с карими глазами, либо тому, кто держал карых лошадей и был с ними неразлучен. В старину прозвища по внешности давали очень часто, и «Карь» стоит в одном ряду с Беляй, Черняй, Рыжко.

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным глаголом «карить» — бранить, корить. В этом случае Карь — прозвище ворчуна или человека, который любил делать замечания. Однако версия с цветом глаз или мастью надёжнее: такие прозвища встречаются в документах XVI–XVII веков чаще.

Географически фамилия Карьенко тяготеет к современным Черкасской, Полтавской и Киевской областям — зоне классического распространения фамилий на -енко. В России она встречается реже и часто оказывается результатом миграций с Украины в XVIII–XIX веках.

Стоит обратить внимание на написание: через «ь» (Карьенко, а не Каренко). Мягкий знак сохраняет исходное звучание прозвища Карь, что для украинской ономастики характерно — фамилии вроде Демьяненко, Ильенко тоже пишутся с разделительным мягким знаком. Если бы основа была от имени Карп, фамилия выглядела бы как Карпенко. Так что Карьенко — это не про рыбу, а про цвет.

Сословно носители фамилии в основном были казаками и крестьянами. В реестрах Запорожского войска и метрических книгах XVIII века такие фамилии встречаются у рядовых казаков, реже — у мещан. Дворянских родов Карьенко не зафиксировано, что типично для фамилий на -енко: они долго оставались «народными» и не попали в гербовники.