Фамилия Нищеменко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой распространённой на Левобережной и Слободской Украине. Суффикс -енко в ту эпоху означал «маленький», «сын» или «потомок», то есть Нищеменко — буквально «сын Нищемы» или «маленький Нищема». Основа фамилии — прозвище Нищема, которое образовано от прилагательного «нищий» и, вероятно, указывает на бедного, неимущего человека. Однако в народной среде такие прозвища не всегда отражали реальное материальное положение — нередко их давали с иронией или как оберег, чтобы отвести настоящую нужду.

Словообразовательная конструкция здесь прозрачна: корень нищ- (от общеславянского *niščь — «бедный, убогий»), суффикс -ем- (редкий, но встречающийся в украинских прозвищах типа «Голема», «Худема») и типовой фамильный формант -енко. В русском языке аналогов с таким суффиксом почти нет, что сразу выдает украинское происхождение фамилии. По данным переписей и ревизских сказок XIX века, Нищеменко встречаются преимущественно в Полтавской, Харьковской и Черниговской губерниях — то есть в зоне расселения казачества и крестьянства, где прозвища на -ема были в ходу.

Версия о том, что основа могла быть связана с глаголом «нищать» (то есть «становиться нищим»), менее вероятна: прозвища от глагольных форм в украинской ономастике редки, и обычно они образуются от существительных или прилагательных. Также не стоит искать в фамилии польские или еврейские корни — форма на -енко однозначно указывает на украинскую среду, а корень нищ- общеславянский и не требует дополнительных заимствований.

Социально фамилия Нищеменко не принадлежала к дворянским или шляхетским родам — её носители в массе своей были казаками, мещанами или государственными крестьянами. В метрических книгах XIX века попадаются Нищеменко — казаки Полтавского полка, что подтверждает связь с вольным военным сословием, где прозвища давались без оглядки на благозвучие. Сегодня фамилия остаётся редкой и сохраняет локальный украинский колорит, не получив широкого распространения за пределами исторической Малороссии.