Фамилия Мереженко — украинская по происхождению, что выдает суффикс -енко. В XVII–XVIII веках на Левобережной и Слободской Украине этот формант использовался для обозначения потомка или ученика того, чье имя или прозвище лежало в основе. Мереженко — буквально «сын Мережи» или «потомок Мережи». Основа «Мережа» — прозвище, которое могло возникнуть от украинского слова «мережа»: так называли рыболовную сеть, сплетенную из нитей, или, в переносном смысле, нечто переплетенное, узорчатое.

Прозвище Мережа могли дать рыбаку, который промышлял мережами, или мастеру, плел сети. Но есть и другая, более интересная версия: в украинских говорах «мережа» означала также кружево или вышивку — отсюда «мереживо». Тогда прозвище относилось к ремесленнику, занимавшемуся кружевным делом, либо к человеку с замысловатым, хитрым характером — «узорчатому» в поведении. Поскольку фамилия зафиксирована в основном на территории современной Украины, особенно в Черкасской и Полтавской областях, вторая версия имеет не меньше оснований, чем первая.

Словообразовательная модель проста: корень «мереж-» (от «мережа»), суффикс -енко, указывающий на родство. В русской среде фамилию могли переосмыслить через «мережка» — вид вышивки с выдернутыми нитями, но исходное украинское происхождение первично. Схожие фамилии — Мережко, Мереженков, Мережников — все они восходят к тому же корню, но различаются суффиксами, указывающими на разные регионы и эпохи формирования.

Сословно носители фамилии Мереженко в основном принадлежали к казачеству или крестьянству, реже — к мещанству. В реестрах Войска Запорожского XVII–XVIII веков встречаются прозвища Мережа, от которых позже образовались фамилии, но конкретных записей о Мереженко в ранних документах нет. Это типичная поздняя фамилия, оформившаяся к концу XVIII века, когда украинские фамилии на -енко стали массово фиксироваться в метрических книгах.