Фамилия Люненко образована по распространённой восточнославянской модели с суффиксом -енко, который в украинской и южнорусской традиции указывал на происхождение по отцу: «сын Люня» или «потомок Люня». Основа — древнее прозвище Люнь. Его происхождение неочевидно, и тут есть несколько версий.

Наиболее обоснованная связывает прозвище с устаревшим белорусским словом «люнский» — «сделанный из английского сукна». Английское сукно в XVII–XIX веках ценилось на рынках Речи Посполитой и Малороссии, и торговля им или пошив одежды из него были заметным ремеслом. Прозвище Люнь могли дать либо купцу, торговавшему дорогой тканью, либо портному, работавшему с этим материалом. В таком случае фамилия указывает на профессиональное занятие предка.

Менее вероятная версия ведёт Люня к диалектному глаголу «люнить» — «льнуть, приставать» или к слову «люн» в значении «ленивый, неповоротливый человек». Такие прозвища давали по черте характера, но в случае с Люненко эта гипотеза слабее: суффикс -енко чаще прикреплялся к именам и прозвищам, имевшим конкретное, «предметное» значение, а не отвлечённое качество.

Географически фамилия Люненко тяготеет к юго-западным областям — современной Украине, Беларуси и пограничным с ними регионам России. Встречается она нечасто, что типично для прозвищных фамилий, не перешедших в разряд массовых. Суффикс -енко, в отличие от -ов/-ев, реже давал знать о дворянском или крестьянском происхождении — в основном он маркировал принадлежность к казачьей или мещанской среде.

Таким образом, предок носителей фамилии Люненко с большой долей вероятности был человеком, связанным с суконным делом: портным, скорняком или торговцем тканями. Прозвище Люнь со временем закрепилось как родовое имя и перешло в фамилию, которую мы знаем сегодня.