Фамилия Мертыненко — один из тех случаев, когда разбор суффикса даёт ключ к происхождению быстрее, чем поиск корня. Украинская модель на -енко (в русской записи — -енко) означает «маленький», «сын» или «потомок». В XVII–XVIII веках такие фамилии закрепились в Поднепровье, Слобожанщине и на юге России как указание на родство: Мертыненко — сын Мертына.

Основа — имя Мертын. Это народная, диалектная форма канонического имени Мартин (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу» или «воинственный»). В украинской и южнорусской среде звук «а» в безударном положении часто переходил в «ы»: Мартын — Мертын. Такое чередование встречается в фамилиях Мартыненко, Мартынов, Мертынов, Мертыненко — все они восходят к одному источнику. Разница только в том, как имя записал писарь или как его произносили в конкретной местности.

Географически фамилия редкая и не массовая. Она почти не встречается за пределами Украины и приграничных областей России (Белгородская, Воронежская, Курская). Это указывает на локальное бытование: вероятно, в одном или нескольких сёлах фамилию носила одна-две семьи, и она не получила широкого распространения через миграции.

Сословная принадлежность предков — почти наверняка крестьяне или казаки. Фамилии на -енко в массе своей закрепились именно в этих слоях, в отличие от дворянских фамилий на -ов/-ев или -ский. Если бы предки Мертыненко принадлежали к духовенству или шляхте, скорее всего, фамилия приняла бы форму Мартыновский или Мартынский.

Есть одна деталь, которая отличает эту фамилию от однокоренных. Встречается написание через «и» — Мартыненко — и оно встречается в десятки раз чаще. Мертыненко — более узкая, диалектная ветвь. Если видите такую запись в старых метрических книгах, это может указывать на конкретную волость, где «а» после «м» последовательно заменялось на «ы». В современном русском языке закрепилась форма через «а», поэтому вариант с «е» — либо результат местного говора, либо сознательное сохранение старого произношения.

Итог: фамилия Мертыненко означает «потомок Мертына (Мартина)». Её носители — выходцы из украинских или южнорусских крестьянских семей, живших компактно на ограниченной территории. Фамилия не имеет отношения к финскому или прибалтийскому корню, несмотря на схожесть с некоторыми топонимами.