Фамилия Холоненко звучит на украинский лад, и это не случайность. Типичный украинский суффикс -енко (уменьшительно-патронимический, означающий «чей-то потомок») прямо указывает на происхождение: предка с прозвищем Холон или Холоной. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто имели притяжательное значение («чей сын»), украинские фамилии на -енко в XVI–XVII веках активно фиксировали принадлежность к роду, особенно на Левобережной Украине и Слобожанщине.

Корень «холон» — самый спорный и интересный элемент. В русском языке слово «холон» означает «слуга», «раб», «человек, находящийся в личной зависимости». Однако для фамилии такая прямая унизительная основа маловероятна: вряд ли крепостного назвали бы «рабов сын». Гораздо правдоподобнее, что прозвище Холон дали не социальному статусу, а поведению или внешности. В украинских говорах «холон» могло означать «неповоротливый», «вялый» или, наоборот, «прилипчивый, навязчивый человек» — от диалектного глагола «холонути» (стыть, застывать, а в переносном смысле — застревать на месте). Есть и версия, что это вариант прозвища Холод, где произошла замена «д» на «н» под влиянием южнорусских говоров.

Словообразовательная модель типична для украинской антропонимии: основа Холон + суффикс -енко. Фамилия могла возникнуть в среде казачества или мещанства, где прозвища нередко отражали характер человека. Поскольку фамилия недворянская и не имеет приставки «фон» или окончания -ский, её носители, скорее всего, относились к крестьянскому или казачьему сословию.

Географически фамилия Холоненко редкая, но встречается в центральных и восточных областях Украины, а также в приграничных регионах России (Белгородская, Воронежская области) — следствие переселений в XVIII–XIX веках. В дореволюционных метрических книгах можно найти варианты написания: Холоненко, Халоненко (через «а» под влиянием аканья), а также Холоненков — русифицированная форма, когда к украинской основе добавили русский суффикс -ов.