Фамилия Кирейко — характерный пример украинской модели фамилий на -ко. Этот суффикс в XIV–XVII веках выполнял роль уменьшительного или патронимического показателя: «Кирейко» буквально значило «маленький Кирей» или «сын Кирея». В отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев, украинские фамилии на -ко (Кирейко, Шевченко, Коваленко) долгое время оставались полуфамилиями — прозвищами, которые закрепились за родом лишь к XVII–XVIII векам.

Спор об основе фамилии — один из самых запутанных в ономастике. Самое очевидное: имя Кирей — народная форма канонического Кирилл (от греч. kyrios — «господин», «владыка»). В украинской и белорусской среде аканье и редукция гласных превратили полное имя в краткое «Кирей»: так же, как Дмитрий стал Митрей, а Григорий — Гриц. В пользу этой версии говорит и старинная дразнилка про рассеянных людей: «Эх ты, Кирей, не нашел дверей» — она обыгрывает именно бытовое, простонародное имя.

Однако есть и вторая, тюркская линия. Кирей (Гирей) — династическое имя крымских ханов, восходящее к тюркскому племени кераит. Эта версия не надумана: известно, что род Киреевских вел начало от литовского татарина Мисюра Киреева, купленного князем Василием I в начале XV века. Но фамилия Кирейко, в отличие от дворянских Киреевских, — украинская по суффиксу, и её носители в массе своей были не татарской знати, а крестьянами или казаками. Поэтому тюркская гипотеза для Кирейко — скорее экзотический вариант: она объясняет имя, но не социальный контекст бытования фамилии в украинской среде.

Географически фамилия Кирейко чаще всего встречается в центральных и западных областях Украины, реже — на юге Беларуси. В России она редка и обычно принадлежит потомкам переселенцев с Украины XIX–XX веков. Поскольку фамилия фиксирует прозвище отца (или его имя), предок-носитель мог быть просто человеком по имени Кирей — без указания на сословие или ремесло.