Фамилия Маленко ведёт происхождение от мирского имени Маленя — старинного редкого имени того же корня, что и прилагательное «малый». В прошлом в семьях ребёнка часто называли просто Малой, Малец или Маленя, не вкладывая в это прозвище обидного смысла, а скорее как ласковое домашнее имя. Со временем потомок человека, обладающего именем Маленя, получил фамилию Маленко.

Словообразовательная модель здесь типична для украинских и южнорусских фамилий: суффикс -ко указывает на уменьшительно-ласкательную форму или на принадлежность («чей?» — Маленков сын, сократившееся до Маленко). Такая модель особенно распространена на Левобережной Украине, в Слобожанщине и в южных областях России. Поэтому географически фамилия Маленко чаще всего встречается в Украине и в прилегающих регионах России, хотя встречается и в других местах.

Не стоит путать эту фамилию с однокоренными Малов, Малых, Маленков — у них разные суффиксы и, соответственно, разные ареалы бытования. В отличие от них, Маленко сохранила именно ту форму, которая в XIX веке закрепилась как фамильная, а не как отчество с полным суффиксом -ов. Споров о происхождении основы почти нет: корень «мал-» прозрачен, и альтернативные версии (например, связь с тюркскими корнями) лишены серьёзных оснований.