Фамилия Костаненко — яркий пример украинской модели фамилий, образованных от личного имени с помощью типичного суффикса -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок» (как польское -ич или русское -ов), в XVII–XIX веках был главным маркером фамилий на Левобережной и Слободской Украине. Сейчас такие фамилии (Бондаренко, Шевченко, Ткаченко) воспринимаются как общеукраинские, но исторически они указывали на происхождение с территории Гетманщины.

Основа фамилии — имя Костан. Это сокращённая, разговорная форма от полного христианского имени Константин (от латинского constans — «стойкий, постоянный»). В украинской традиции имя Константин давало целый ряд уменьшительных вариантов: Кость, Костя, Костан, Костюк, Костусь. Фамилия Костаненко, таким образом, буквально означает «сын Костана», то есть потомок человека по имени Костан.

В отличие от более частотных Костантьев или Костандов, фамилия Костаненко не имеет греческих или армянских корней — она чисто восточнославянская. Её редкость объясняется тем, что имя Костан как самостоятельная форма была менее популярна, чем Кость или Костя. Поэтому Костаненко — не массовая фамилия, а фамилия с более чёткой локальной привязкой: скорее всего, она возникла в одном или нескольких сёлах Черниговщины, Полтавщины или Харьковщины, где имя Костан бытовало в крестьянской или казацкой среде.

О сословном происхождении носителей фамилии можно судить по её модели. -енко — типично крестьянский и казачий суффикс. Дворянские фамилии на Украине чаще образовывались с помощью -ский/-цкий (например, Костянский) или польских окончаний. Значит, предки Костаненко с высокой вероятностью были либо казаками, либо государственными крестьянами, жившими в условиях малороссийской общины.

Поскольку фамилия не относится к числу распространённых, её носители могли сохранять относительную оседлость в пределах одного региона. В современных российских и украинских справочниках фамилия Костаненко фиксируется, но без выдающейся частотности. Известных исторических личностей с такой фамилией нет — это фамилия простых людей, чей род уходит корнями в украинское село XVII–XVIII века.