Фамилия Нигоренко образована по типичной для украинской и южнорусской ономастики модели — через суффикс -енко. В этой модели суффикс указывает на происхождение от отца или предка по мужской линии: Нигоренко буквально означает «сын Нигора» или «потомок Нигора». Корень фамилии — личное имя или прозвище Нигор, которое в русских и украинских говорах встречается редко.

Самая вероятная версия происхождения основы — от канонического имени Григорий через народные формы. В разговорной речи имя Григорий сокращалось до Григор, а затем через перестановку звуков (метатезу) могло превратиться в Нигор. Подобные фонетические изменения не редкость: например, от Григория возникали фамилии Григоренко, Григорьев, а параллельно в диалектах — Нигоренко, Нигоров. Есть и другая гипотеза: связь с диалектным словом «нигора» — так в некоторых южных говорах называли неряшливого, медлительного человека. Однако это значение слабо подтверждено письменными источниками и встречается реже.

Географически фамилия Нигоренко тяготеет к югу России и востоку Украины: её носители чаще всего встречаются в Ростовской области, Краснодарском крае, а также в Донецкой и Луганской областях. Это согласуется с ареалом распространения фамилий на -енко, которые массово фиксировались в среде казачества и крестьянства в XVII–XIX веках. Сословная принадлежность предков Нигоренко, скорее всего, была крестьянской или казачьей: фамилии на -енко редко встречались у дворянства и духовенства.

В написании фамилии нет вариативности — она всегда фиксируется с буквой «о» в суффиксе: Нигоренко, а не Нигоренко (хотя в устной речи ударение может падать на второй или третий слог). В отличие от фамилий на -ов/-ев, Нигоренко не склоняется по падежам в мужском и женском варианте, что типично для украинских фамилий на -енко. Если искать однокоренные фамилии, то ближайшими будут Нигоров и Нигорин — они образованы от той же основы, но с разными суффиксами, что указывает на разные региональные традиции оформления фамилий.