Фамилия Печененко образована по распространённой в украинской ономастике модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, один из самых частых в украинских фамилиях, изначально указывал на сына или потомка человека, чьё имя или прозвище легло в основу. В данном случае основа — «Печеня». Это не имя в прямом смысле, а прозвище, производное от слова «печь». Вариантов толкования два, и оба связаны с кулинарией или бытом.

Первая версия: прозвище Печеня могли дать пекарю, булочнику или человеку, который постоянно пёк хлеб и лепёшки. В славянской традиции ремесленные прозвища часто переходили в фамилии, закрепляя за родом занятие предка. Вторая версия: Печеней могли называть любителя печёной еды — того, кто предпочитал печёное варёному или жареному. Прозвища по вкусовым пристрастиям встречаются реже, но тоже возможны. Какую из версий считать основной, сказать трудно: обе правдоподобны, и без точных записей о первом носителе фамилии мы не узнаем, что именно имели в виду.

Географически фамилия Печененко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, а также к югу России. Суффикс -енко — характерная примета левобережной Украины, Полтавщины, Черниговщины, Харьковщины. Встречаются и однокоренные фамилии, например, Печенев, Печенкин, Печенюк. Разница в суффиксе указывает на регион: Печенев — это уже русская или белорусская модель, а Печенюк — западноукраинская. Печененко стоит в ряду типичных украинских фамилий на -енко, таких как Шевченко, Коваленко, Бондаренко, но с менее очевидной прозрачной основой.

В написании фамилии возможны колебания: в старых документах иногда встречается Печиненко, что отражает акающее произношение. Но нормативное написание закрепилось через «е» — Печененко. Фамилия недворянская, скорее всего, из крестьянской или казацкой среды, где прозвища давали по делу, а не по происхождению.