Фамилия Никитьенко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, самой распространённой в этой языковой среде. Суффикс -енко в украинской ономастике выполнял роль отчества или указания на происхождение от отца, то есть Никитьенко буквально означает «сын Никиты» или «потомок Никиты». В русской традиции аналогичную функцию выполняли фамилии на -ов/-ев или -ин.

Основа фамилии — каноническое мужское имя Никита, которое пришло на Русь из греческого языка (Νικήτας) и означает «победитель». В украинском произношении и бытовой речи имя могло звучать как Никить, откуда и образовалась форма Никитьенко. Интересно, что в украинской традиции фамилии на -енко фиксируются в письменных источниках с конца XV — начала XVI века, но массовое их закрепление в качестве наследных произошло позже, в XVII–XVIII веках. В основном такие фамилии носили казаки, мещане и крестьяне Левобережной и Слободской Украины.

С точки зрения географии, фамилия Никитьенко сегодня чаще всего встречается в восточных и центральных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в других регионах России. В дореволюционных переписях и ревизских сказках её можно найти в Полтавской, Харьковской и Черниговской губерниях. Вариант написания с мягким знаком (Никитьенко, а не Никитенко) может указывать на то, что в местном говоре имя произносили с мягким [т'], что характерно для некоторых украинских диалектов.

Стоит отличать эту фамилию от похожей, но более частой Никитенко. Последняя тоже образована от имени Никита, но через форму Никитенко — без смягчения согласного. Различие в написании не меняет сути происхождения, но может быть маркером региональных фонетических особенностей предков. Социальный состав носителей фамилии Никитьенко был преимущественно крестьянским и казачьим, хотя в XIX веке некоторые ветви могли переходить в духовное или купеческое сословие.