Фамилия Лесенко образована по одной из самых распространённых в украинской ономастике моделей — с помощью суффикса -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок», в XVI–XVII веках массово закрепился на территории современной Украины, особенно в её центральных и левобережных регионах. Так что перед нами типичная украинская фамилия, возникшая в казацкую эпоху.

Основа фамилии — слово «лес» или производное от него прозвище Лесь. Здесь возможны два основных пути. Первый: прозвище Лес давали человеку, который жил у леса, работал в лесном хозяйстве или отличался суровым, «лесным» нравом. Второй вариант: Лесь — это уменьшительная форма от имени Алексей или Леонтий (через народное Алесь, Олесь). В украинской среде имя Алексей часто сокращали до Олесь или Лесь, так что Лесенко могло означать «внук (или сын) Леся».

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает прояснить картину. В украинском антропонимиконе есть фамилии Лесюк, Лещенко, Лесько — все они восходят к тому же корню, но с разными суффиксами. Лесенко — одна из самых прозрачных по форме: суффикс -енко чётко указывает на патронимическое происхождение. Фамилия Лесенко встречается в основном на Полтавщине, Черниговщине и в Слобожанщине, что совпадает с ареалом распространения фамилий на -енко.

Словообразовательная модель не оставляет сомнений: фамилию получил потомок человека по прозвищу Лес или имени Лесь. Кто именно был тот первый Лесь — лесник, отшельник или просто Алексей в обиходе, — сейчас установить невозможно. Но ясно, что фамилия Лесенко не несёт в себе указания на сословие или знатное происхождение: такие фамилии носили крестьяне, казаки и мещане.