Фамилия Хиренко образована по одной из самых распространённых в восточной Украине моделей — с суффиксом -енко, который первоначально означал «маленький», «сын» или «потомок». В данном случае основа — Хиря. Это уменьшительная или пренебрежительная форма от крестильного имени Хирон (в церковной традиции — Хироний). Имя греческого происхождения, от слова cheir — «рука», в переносном смысле «подающий руку», «помощник». В святцах оно встречается редко, поэтому и фамилии на этой основе — большая редкость.

Есть и вторая, более бытовая версия. В южнорусских и украинских говорах словом «хиря» называли хилого, болезненного, слабого человека. В этом случае прозвище Хиря давали не в обиду, а по характерному признаку — например, ребёнку, который часто болел. От такого прозвища и пошла фамилия Хиренко: «потомок Хири». Эта версия выглядит правдоподобнее хотя бы потому, что прозвища по внешним или физическим чертам давали гораздо чаще, чем вспоминали редкое церковное имя.

Фамилия географически привязана к территории современной Украины, особенно к левобережным областям — Полтавщине, Черниговщине, Сумщине. В России она встречается спорадически, чаще всего как след переселения украинских крестьян в XVIII–XIX веках. В дореволюционных переписях Хиренко почти всегда записаны в сословии казаков или государственных крестьян — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Интересная деталь: у фамилии есть вариант ударения. В украинской традиции ударение падает на последний слог — Хиренко́, в русской среде часто смещается на первый — Хи́ренко. Оба варианта встречаются в документах, и это не ошибка, а следствие языковой адаптации.