Фамилия Любоненко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которые в XVI–XVII веках массово формировались на землях современной Центральной и Восточной Украины. Суффикс -енко изначально означал «сын» или «потомок», то есть Любоненко — буквально «сын Любони». Это одна из самых продуктивных фамильных моделей, которая впоследствии закрепилась как наследственная.

В основе фамилии лежит нецерковное имя или прозвище Любоня. Его, в свою очередь, образовали от краткой формы женского имени Любава — Люба. Имя Любава общеславянское, его смысл прозрачен: «любящая», «любимая». Однако в народной среде имя Люба не всегда было строго женским: мужчина мог получить прозвище Любоня, если отличался любвеобильностью, ласковым нравом или, наоборот, был «любимчиком» в семье или общине. Встречались и случаи, когда прозвище давали по имени матери — тогда Любоненко означало бы «сын Любы», что тоже укладывается в традицию «матронимических» фамилий, хоть и более редкую.

С точки зрения словообразования, основа Люб- здесь осложнена суффиксом -он-, который придаёт прозвищу ласкательный или уменьшительный оттенок. Подобные формы — Любоня, Любко, Любаш — были распространены в украинской и белорусской среде. Фамилия Любоненко не имеет аристократического происхождения: её носителями были крестьяне, казаки или мещане, чьи предки получили прозвище по личным качествам.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также в южных регионах России, куда переселялись украинцы в XVIII–XIX веках. В современных официальных источниках фамилия фиксируется как Любоненко (без вариантов написания), что говорит о её стабильной форме. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Любов, Любавин, Любашевский, — то Любоненко выделяется именно украинским суффиксом, который сразу указывает на географию происхождения рода.