Фамилия Кеценко — пример украинской модели образования, где суффикс -енко указывает на происхождение от отца или главы семьи («чей?» — Кеценко, то есть сын Кеца). Основа здесь — прозвище Кец. В украинском языке слово «кец» имеет несколько значений, и фамилия могла возникнуть из разных источников. Самый прямой вариант: «кец» — это короткое одеяло, подстилка или половик. Прозвище Кец могли дать человеку, который ткал или торговал такими изделиями, либо тому, кто был низкорослым и коренастым — как короткое одеяло.

Другая версия, менее очевидная, но лингвистически возможная: «кец» как диалектное обозначение кота (ср. «кицька»). В этом случае прозвище могло достаться ласковому или хитроватому человеку, либо тому, кто ловил мышей — в переносном смысле. Третий вариант — от немецкого или еврейского имени Кац (Katz), которое в идише означает «коэн», то есть потомок священников. В украинской среде его могли переделать на «Кец» и добавить суффиксацию. Но это менее вероятно для массовой фамилии: Кеценко — довольно редкая, и её носители в основном сосредоточены на востоке Украины и в приграничных областях России.

Фамилия не дворянская и не казачья старшина — суффикс -енко характерен для крестьянских и мещанских родов. По переписям XIX века Кеценко встречаются среди государственных крестьян Черниговской и Полтавской губерний. Вариант написания с «е» в корне устойчив, хотя в метрических книгах иногда проскальзывает «Кецанко» — под влиянием акающих говоров. В современной России фамилия редкая, но встречается в Краснодарском крае и Ростовской области, куда переселялись украинские крестьяне в конце XIX века.