Фамилия Литвенеко звучит на украинский лад, и это ключ к её разгадке. Суффикс -енко — один из самых распространённых в Украине, он указывает на происхождение от отца или его прозвища и буквально означает «маленький», «сын» или «потомок» того, кто назван в корне. В данном случае корень — Литвен-, который напрямую связан с этнонимом «литвин».

В старину «литвинами» на Руси и в Речи Посполитой называли не только жителей Великого княжества Литовского, но и белорусов. В XV–XVII веках границы между землями были размыты, и слово «литвин» часто обозначало человека с белорусских или литовских территорий, говорившего на западнорусском языке. Таким образом, основатель рода Литвенеко, скорее всего, получил прозвище Литвен (или Литвин) из-за того, что пришёл оттуда, либо говорил с характерным «литовским» акцентом, либо носил одежду, принятую в тех краях.

Фамилии на -енко обычно складывались в среде казачества и крестьянства на Левобережной и Слободской Украине, начиная с XVI–XVII веков. Это значит, что предок человека с фамилией Литвенеко был не просто выходцем с северо-запада, а осел на украинских землях, где его дети и внуки уже стали «Литвенеками» — потомками того самого Литвина. Интересно, что в русском варианте (с суффиксом -ов) эта же основа дала фамилию Литвинов, но украинская модель -енко сохранила более тесную связь с конкретным человеком-родоначальником, а не просто с местностью.

Встречаются и другие написания: Литвиненко, Литвинёнок, но форма Литвенеко с буквой «е» в суффиксе — это вариант, закрепившийся в определённых говорах или при письменной фиксации фамилии в документах. Она немного реже, чем классическое Литвиненко, но означает ровно то же самое. Географически такая фамилия чаще всего встречается в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков переселенцев на Кубани и в Сибири.