Фамилия Литвиненко — одна из самых распространённых украинских фамилий, и её значение напрямую связано с этнонимом «литвин». В XVI–XVII веках на землях Речи Посполитой и в украинских казачьих реестрах «литвинами» называли не только жителей Великого княжества Литовского, но и тех, кто говорил на белорусских говорах, а также выходцев из северо-западных земель. Прозвище Литвин мог получить человек, переселившийся с территории современной Беларуси или Литвы, либо тот, кого окружающие воспринимали как «литвина» по языку или обычаям.

Суффикс -енко — типичный украинский патронимический формант, означающий «сын» или «потомок». В отличие от русских фамилий на -ов и -ин, которые часто закрепляли прозвище за главой семьи, модель на -енко была более подвижной и буквально означала «сын Литвина». То есть первый носитель фамилии — это, скорее всего, сын человека по прозвищу Литвин, а не сам этот человек.

Интересная деталь: фамилия Литвиненко почти не встречается в исконно литовских или белорусских землях. Её география — Левобережная Украина, Полтавщина, Черниговщина, Слобожанщина. Это объясняется тем, что в казачьей среде прозвище «Литвин» давали пришлым, а их дети уже получали фамилию по отцу. В реестрах Войска Запорожского XVII века попадаются казаки с таким прозвищем, но именно форма на -енко стала массовой позже, когда фамилии начали передаваться по наследству.

Написание «Литвиненеко» — явная опечатка или искажение, возникшее, скорее всего, при записи фамилии в документах. Правильная форма — Литвиненко, с одной «е» в суффиксе. Встречаются также варианты Литвинёнко (с ударением на «ё») и Литвиненков (русифицированная форма, характерная для переселенцев на Кубань и в Сибирь).