Фамилия Ливенко — типичный пример украинской модели фамилии с суффиксом -енко. Этот суффикс (уменьшительно-патронимический) в XVI–XVIII веках был распространён в Поднепровье, на Слобожанщине и в Южной России. Он означал «маленький» или «сын такого-то»: Ливенко — сын Ливы.

Основа фамилии — Лива. Это могло быть прозвище, образованное от слова «лива» в диалектном значении. В украинских говорах «лива» — то же, что и «липа» (дерево). Но правдоподобнее, что прозвище связано с глаголом «лить»: ливой называли человека, который льёт что-то — воду, металл, вино. В ремесленной среде так могли прозвать литейщика или бондаря. Есть и версия, что Лива — это сокращённая форма крестильного имени, например Ливерий (в святцах есть мученик Ливерий) или Филарет (от греческого «любящий добродетель»). В быту такие сложные имена часто усекали до простого звучания.

География фамилии указывает на её украинские корни. Ливенко встречается в основном в Черниговской, Полтавской и Харьковской областях, а также в южных регионах России, куда переселялись казаки и крестьяне. В белорусском языке есть аналогичная модель, но для Ливенко украинское происхождение первично.

Сравни с однокоренными фамилиями: Ливенцев (с русским суффиксом -ев), Ливкин (с суффиксом -ин), Ливенский (географическая фамилия от города Ливны). Но Ливенко — именно украинский вариант, и в нём суффикс -енко сохраняет значение родства: предок Ливенко был сыном человека по прозвищу Лива.