Фамилия Литвинко — одна из тех, что прямо указывает на происхождение или место прежнего жительства предка. В её основе лежит прозвище Литвин. Так в старину русские люди называли выходцев из Великого княжества Литовского, а также жителей современных Беларуси и смежных западнорусских земель, которые долгое время входили в состав этого государства. Слово «литвин» в те времена было не столько этническим определением, сколько обозначением подданства или региона: литвином могли назвать и православного, и католика, и человека, говорившего на западнорусском (старобелорусском) наречии.

Сама фамилия образована по типичной восточнославянской модели с суффиксом -ко. Этот суффикс характерен для украинской и белорусской ономастики: он прикреплялся к основе прозвища или имени, создавая фамилию, которая отвечала на вопрос «чей?» или «чьих?». Литвинко — буквально «сын Литвина» или «потомок того, кого звали Литвином». Такая форма встречается гораздо реже, чем фамилия Литвинов (с суффиксом -ов), и указывает на то, что корни носителя, скорее всего, уходят в украинские или белорусские земли, где суффикс -ко был особенно популярен.

В отличие от фамилии Мелик-Парсаданян, которая сложена из двух осмысленных частей (армянского «князь» и арабского «разумный»), Литвинко — фамилия одноосновная и прозрачная по смыслу. Она не несёт в себе пожелательных смыслов, а просто фиксирует признак, по которому человека выделяли среди окружающих: «он (или его предок) пришёл из Литвы». Со временем прозвище Литвин, изначально бытовавшее как уличное имя, закрепилось в документах и перешло в наследственную фамилию, вытеснив, возможно, более раннее родовое имя.

Написание фамилии — Литвинко — остаётся неизменным для мужчин и женщин, что типично для фамилий на -ко украинского происхождения. Ударение чаще всего падает на второй слог: Литви́нко. С географической точки зрения, фамилия распространена в Украине, Беларуси и южных областях России, куда переселялись выходцы с запада. Носители фамилии могли быть крестьянами, казаками или мещанами — прозвищная основа не указывает на конкретное сословие, а говорит лишь о том, что предка отличали по «литовскому» следу в его биографии.