Фамилия Маренко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая буквально означает «маленький» или «потомок». В данном случае — потомок человека по имени Марена. Суффикс -енко был настолько распространён в Поднепровье, что к XIX веку стал главным фамильным маркером украинцев, вытеснив многие другие формы. Так что носитель фамилии Маренко с высокой вероятностью происходит из центральной или левобережной Украины.

В основе фамилии лежит не церковное, а мирское имя Марена. В древнерусской традиции так могли назвать ребёнка, родившегося в пору цветения одноимённого растения. Марена красильная — известный природный краситель, дававший стойкий красный оттенок. Поэтому прозвище Марена мог получить не только ребёнок, но и взрослый — например, красильщик тканей или человек, торговавший этим корнем. Вторая версия: Марена — это народное название купальского обрядового чучела, символа увядания и возрождения. Имя-оберег с таким значением давали, чтобы защитить от злых сил: считалось, что зло не тронет того, кто уже «причастен» к смерти и возрождению.

Менее вероятно, но возможно, что фамилия связана с западноевропейским корнем: в польском языке mara означает «призрак», «видение». Однако украинский суффикс -енко указывает скорее на восточнославянское, а не на польское происхождение. Версия с растением выглядит наиболее убедительной — она и географически привязана к местам, где марену культивировали, и объясняет, почему имя стало мирским, а не календарным.

В написании фамилии возможны варианты: Ма́ренко с ударением на первый слог встречается у потомков переселенцев в Сибирь, тогда как на Украине ударение чаще падает на второй слог — Маренко́. Эта разница — живой след миграций XIX века, когда крестьян записывали на новом месте, и местные писаря могли ставить ударение по-своему.