Фамилию Марковенко стоит разбирать не с корня, а с суффикса, потому что он выдает географию её происхождения. Суффикс -енко — типичный для украинской ономастики, особенно для Левобережной и Степной Украины (Полтавщина, Черниговщина, Харьковщина). В XVI–XVIII веках такие фамилии активно закреплялись за казачеством и крестьянством. В русском языке аналогом была бы фамилия Марков, а Марковенко буквально означает «маленький Марк» или «сын Марка».

Основа фамилии — каноническое крестильное имя Марк. Имя это имеет латинское происхождение (Marcus) и восходит к имени бога войны Марса. В христианский обиход оно вошло благодаря апостолу Марку, одному из четырех евангелистов. Таким образом, предок носителя фамилии получил имя Марк, а его потомки стали Марковенками — то есть «людьми Марка».

В отличие от многих украинских фамилий на -енко, которые образованы от прозвищ или названий ремесел (Ткаченко, Коваленко), Марковенко — «патронимик чистой воды». Это значит, что основа не указывает на занятие или черту характера, а просто фиксирует имя отца. Однако есть маловероятная, но любопытная версия, что в отдельных случаях форма могла возникнуть от уменьшительного «Марко́» (Марко́венко), а не от полного «Марк». В украинском языке ударение в фамилии чаще падает на второй слог — Марко́венко, хотя в русском быту встречается и вариант с ударением на «о».

С точки зрения социальной истории, Марковенко — фамилия, которая почти не встречается в дворянских родословных книгах. Основная масса носителей — потомки крестьян и казаков. В реестрах Войска Запорожского XVII–XVIII веков подобные фамилии на -енко встречаются сплошь и рядом: это маркер принадлежности к простому сословию, а не к шляхте. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Марков — более северная, великорусская версия, Маркевич — белорусская или польская (с суффиксом -евич), а Марковенко — однозначно украинский южный вариант.

В современной России фамилия Марковенко встречается реже, чем Марков, но довольно равномерно по южным и центральным областям, что подтверждает ее миграционный путь вместе с переселенцами из Малороссии.