Фамилия Койсаренко — редкий случай, когда основа, на первый взгляд, не даёт прямых подсказок. Суффикс -енко сразу указывает на украинское происхождение: в XVI–XVIII веках так оформляли фамилии на территории современной Украины, особенно в её центральных и левобережных областях. Суффикс означает «маленький», «сын» или «потомок» — то есть Койсаренко изначально «сын Койсаря» или «потомок того, кого прозвали Койсарь».

Самая вероятная версия связывает основу Койсар- с тюркскими языками. В кочевой среде, особенно среди запорожских казаков, было принято брать прозвища, понятные соседям-татарам или туркам. Сравните с тюркским «кой» — овца, баран, и «сар» — желтый, беловатый. «Койсар» могло означать «белая овца» или «светлый баран» — прозвище, данное пастуху, скотоводу или человеку с светлыми волосами. В пользу этой версии говорит и то, что на юге Украины, в степной зоне, тюркские заимствования в фамилиях не редкость.

Есть и альтернативное объяснение, но оно менее убедительно. Некоторые исследователи возводят Койсар к греческому «койсарис» — разновидность растения, возможно, осока или тростник. Однако греческие корни для украинских фамилий с суффиксом -енко нетипичны, а тюркская версия лучше объясняет и звучание, и географию.

По сословному составу Койсаренко, скорее всего, относились к казацкой старшине или крестьянству, но не к шляхте — фамилии на -енко редко встречались у польской знати. Встречается фамилия и в современной России, куда попала с переселенцами с Украины в XIX–XX веках. Интересно, что написание Койсаренко с буквой «о» в первом слоге могло быть искажением от более редкого варианта Кайсаренко (от тюркского «кайсар» — цезарь, император), но первая версия всё же правдоподобнее из-за простоты бытового прозвища.