Фамилия Китаенко — яркий пример украинской модели фамилий, образованных с помощью суффикса -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в Украине, изначально имел значение «маленький, сын такого-то»: Китаенко — сын или потомок человека по прозвищу Китай. В основе фамилии лежит не этноним «китаец» в современном понимании, а более древнее и многозначное слово.

Наиболее вероятная версия связывает прозвище Китай со старинным русским и украинским значением слова «китай» — так называли плетёную изгородь, плетень, а также укрепление из плетёных щитов, использовавшееся в военном деле. Отсюда же происходит название московского района Китай-город, который изначально был обнесён именно земляным валом с плетнём. Предок носителя фамилии мог жить у такой изгороди, заниматься её плетением или быть строителем укреплений. Менее распространённая, но допустимая версия — прозвище Китай мог получить купец, торговавший с Китаем, или человек с характерными «азиатскими» чертами лица, хотя в украинской среде такое прозвище было бы скорее редким исключением.

В исторических документах фамилия Китаенко встречается преимущественно на территории Левобережной Украины, особенно в Черниговской и Полтавской губерниях, что подтверждает её украинское происхождение. Параллельно бытуют однокоренные фамилии с другими суффиксами: Китаев (русская модель), Китай (без суффикса), Китайчик (польско-украинская модель). В отличие от них, форма на -енко чётко указывает на украинскую среду и, как правило, на казацкое или крестьянское происхождение — именно в этих сословиях модель на -енко получила наибольшее распространение в XVII–XVIII веках.