Фамилия Миколенк — украинская по происхождению, и её разговорная форма сразу выдаёт носителя: окончание на -енк вместо полного -енко. В официальных документах XIX — начала XX века фамилию могли записать как Миколенко, но в бытовом или эмигрантском употреблении отсекли конечное -о, что типично для северных и восточных говоров Украины, а также для русской адаптации. Такое усечение встречается у фамилий вроде Бондаренк, Шевченк, Коваленк — и почти всегда указывает на устную традицию, а не на канцелярскую ошибку.

Основа — имя Микола, украинский вариант канонического Николая (от греческого Νικόλαος, «победитель народов»). Суффикс -енк(о) в украинской модели — патронимический, то есть «сын Миколы» или «потомок Миколы». По сути, Миколенк — тот же «Николаев», но образованный по местной словообразовательной норме. В отличие от русских фамилий на -ов, украинские на -енко не застывали так рано: в Речи Посполитой и Гетманщине они долго оставались полуфамилиями-полуотчествами, которые могли меняться у следующих поколений.

Географически фамилия Миколенко (и её усечённый вариант) сосредоточена в центральных и восточных областях Украины — Полтавщина, Черкащина, Киевщина, а также в приграничных районах России, куда переселялись крестьяне в XVIII–XIX веках. Сословно носители — почти всегда казаки или крестьяне: шляхта и мещане предпочитали фамилии на -ский или -ович. Поэтому Миколенк — верный признак того, что предки были либо реестровыми казаками, либо государственными крестьянами, и фамилия закрепилась за родом не ранее XVII века.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с прозвищем Микола от глагола «микати» (дергать, теребить) в некоторых западных говорах. Однако основная масса носителей, особенно в восточной Украине, восходит именно к имени, а не к диалектному глаголу: имя Микола было одним из самых распространённых, и фамилий от него — десятки тысяч.