Фамилия Лемещенко — типичный пример украинской или южнорусской фамилии, образованной по патронимической модели. Суффикс -енко, один из самых распространённых в украинской ономастике, означает «маленький» или «сын», то есть Лемещенко буквально — «сын Лемеша». Это сразу указывает на то, что основателем рода был человек по прозвищу Лемеш.

Само прозвище Лемеш происходит от диалектного названия режущей части плуга или сохи — лемеш. В крестьянском быту лемех был главным рабочим инструментом, от качества которого зависел урожай. Поэтому прозвище могли дать по двум сценариям. Первый и самый прямой — профессиональный: Лемешом называли либо искусного пахаря, либо кузнеца, который эти лемехи ковал и правил. Второй, менее вероятный, но тоже возможный — по манере поведения: от глагола «лемешить», то есть ходить медленно, вперевалку, как идут за сохой. Так могли прозвать неторопливого, основательного человека.

С точки зрения географии, фамилия Лемещенко тяготеет к левобережной Украине и южным областям России, где был силён украинский фамильный тип на -енко. В старых реестрах запорожских казаков и переписных книгах Слобожанщины такие фамилии встречаются массово, что говорит о крестьянском или казацком происхождении рода.

Интересно, что однокоренные фамилии (Лемешев, Лемешко, Лемещук) образуют целое гнездо, но именно Лемещенко сохраняет архаичную форму суффикса, характерную для фамилий, закрепившихся в XVIII–XIX веках. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто «застывали» в форме притяжательного прилагательного, украинское -енко дольше сохраняло значение прямого родства: «чей?» — «Лемещенко», то есть из рода Лемеша.