Фамилия Кучерененко — это редкий случай, когда в одной основе сошлись сразу два украинских суффикса, что делает её словообразовательную модель необычной даже на фоне типичных фамилий на -енко. В отличие от привычных Кучеренко или Кучер, здесь мы видим двойной патронимический суффикс: -ен- и -енк-. Такое наращение встречается в основном в южных и центральных областях Украины, где фамилии могли «обрастать» дополнительными формантами для уточнения родства или просто в результате того, что носители меняли написание под влиянием местных говоров.

Основа фамилии — «кучер» (возница, извозчик). В украинской и русской среде это прозвище было распространённым: кучером называли не только того, кто правил лошадьми, но и человека, который занимался перевозками, а иногда и просто работящего, но небогатого мужика. От этого прозвища образовалась сначала фамилия Кучеренко («сын Кучера»), а затем, путём добавления ещё одного суффикса — Кучерененко («внук Кучера» или «сын Кучеренка»). Такая цепочка — не редкость для украинской ономастики, где патронимы могли удваиваться, когда фамилия закреплялась за несколькими поколениями.

Географически фамилия Кучерененко тяготеет к восточным областям Украины — в основном к Харьковщине, Днепропетровщине и Запорожью. В России она встречается в виде единичных вкраплений, чаще всего у потомков переселенцев конца XIX — начала XX века. По социальному происхождению носители такой фамилии почти наверняка были из крестьян или мещан: «кучер» как ремесло не относилось к элите, но и не было совсем уж низким — извозчики часто имели свой надёл или лошадь.

С точки зрения этимологии, спорных версий здесь немного. Иногда Кучерененко путают с фамилией Кучерявенко (от «кучерявый»), но это разные корни: в первом случае основа — профессия, во втором — внешность. Правдоподобнее всего именно профессиональная версия, подкреплённая типовой суффиксальной моделью украинских фамилий.

В написании фамилия устойчива: двойное «н» в суффиксе — не ошибка, а особенность, которая отличает её от более частых вариантов. Встречаются единичные случаи записи через одно «н» (Кучерененко), но это скорее результат упрощения в паспортных столах.