Фамилия Кимленко — типичный пример восточноукраинской модели образования, где суффикс -енко указывает на «малого», «сына» или «потомка». В днепровских и слобожанских землях этот суффикс к XVII–XVIII векам почти вытеснил другие патронимические окончания, и Кимленко — один из таких «сыновьих» вариантов, в отличие от северных русских Кимовых или западных украинских Кимив.

Основа фамилии — Кимл- — сразу ставит перед выбором: что за имя или прозвище лежит в корне? Самое прямое объяснение — от канонического имени Иоаким (в бытовом произношении Аким, Яким). Украинская речь часто смягчала начальное «Я» до «Ки»: Яким → Ким. Форма Кимл- могла возникнуть из уменьшительного Кимло (как Михайло от Михаил). Тогда Кимленко — «сын Кима» или «внук Кимла». Версия простая и самая вероятная: фамилия пошла от крестильного имени, которое в народе перекроили до неузнаваемости.

Менее очевидный, но возможный путь — от прозвища Кимля. В некоторых говорах «кимлить» означало «хитрить, лукавить», а «кимла» — человек с ужимками или плутоватый. Однако эта версия слабее: глагол редкий, локальный, и следов его в антропонимии почти нет. Филолог Б. Унбегаун в своём словаре русских фамилий не выделяет Кимленко, но разбирает аналогичные случаи с основой Ким-, указывая на связь с именем Иоаким. Поэтому имя — надёжный якорь.

Географически фамилия тяготеет к центральной и восточной Украине: Черкасская, Полтавская, Днепропетровская области. В России она встречается реже, чаще всего среди потомков переселенцев с Украины времён Столыпинской аграрной реформы или в советский период. В польских метриках XVIII века Кимленко не фиксируются — фамилия оставалась в крестьянской и казацкой среде, не поднимаясь до шляхетских гербов.

С социальной точки зрения, Кимленко — фамилия без сословного барьера. Её носили как реестровые казаки, так и крепостные крестьяне. Никакого дворянского происхождения за ней не стоит, что и объясняет её простоту: сын человека по имени Ким (Аким) — и ничего лишнего.