Фамилия Мариненко — яркий представитель украинской фамильной модели на -енко. Этот суффикс, самый частый в украинской ономастике, означает сыновство или принадлежность: Мариненко — буквально «сын Марина» или «маленький Марин». В основе фамилии лежит мужское крестильное имя Марин, которое происходит от латинского Marinus («морской», «принадлежащий морю»). Имя Марин было хорошо известно в святцах: его носили несколько раннехристианских святых, в том числе преподобный Марин, живший в V–VI веках.

Менее вероятная, но обсуждаемая версия — связь с женским именем Марина. Фамилии от женских имён на Руси и в Украине действительно давали редко, обычно в тех случаях, когда ребёнок рос без отца, и его записывали по матери. Однако для фамилии Мариненко эта гипотеза слабее: суффикс -енко почти всегда указывает на отчество, а не на матримониальную линию, и имя Марин в мужском варианте исторически зафиксировано чаще.

Географически фамилия Мариненко распространена по всей Украине, но особенно плотно — в центральных и восточных областях, а также среди украинских переселенцев на Кубани и в Поволжье. В России она тоже встречается, но реже и обычно в тех регионах, куда в XVIII–XIX веках мигрировали украинские крестьяне и казаки. В документах XVIII века можно найти запись «Мариненко» как прозвище или фамилию казака Полтавского полка, что подтверждает её давнюю социальную базу: предки носителей этой фамилии были, скорее всего, свободными селянами или казаками, а не крепостными.

Словообразовательная модель проста: корень Марин- плюс суффикс -енко. Ударение в фамилии чаще всего падает на второй слог — Мари́ненко, хотя в некоторых говорах встречается и Марине́нко. В украинском языке фамилия пишется так же, как и в русском, но с возможным чередованием в некоторых диалектах: Маріненко (через «і»). Фамилия не имеет дворянского или аристократического оттенка — это типичная фамилия людей из народной среды, что делает её ценной для генеалогии: по ней можно уверенно говорить о происхождении предков из украинского крестьянского или казачьего сословия.