Фамилия Пепетко звучит на слух необычно, но её разбор довольно прозрачен. Это типичная восточнославянская фамилия, образованная с помощью распространённого в украинской и белорусской ономастике суффикса -ко. Такой суффикс в XVI–XVIII веках выполнял роль уменьшительно-ласкательного или просто обиходного: он превращал полное имя или прозвище в фамильную форму. Например, Иван → Иванко, Пётр → Петько, а чуть сложнее — Пепетко.

Основа фамилии — Пепет или Пепе(т). Скорее всего, это производное от крестильного имени Пётр (от греч. «камень, скала»). В южнорусских и украинских говорах имя Пётр в бытовой речи нередко звучало как «Пепер» или «Пепет» — через чередование согласных и перестановку звуков (явление метатезы). Так, «Петро» могло превратиться в «Пепер», а затем в «Пепет». Фамилия Пепетко, таким образом, означает «маленький Пётр» или «потомок Петра» в ласкательной форме.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «пепет» (от «пепел»). В некоторых говорах так могли называть человека с пепельным цветом волос или бледной кожей. Однако для прозвища это звучит тяжеловесно, и ономасты склоняются к версии с именем Петр как к основной.

Фамилия Пепетко географически тяготеет к западу Украины и югу Беларуси — регионам, где суффикс -ко особенно активен в фамилиях. Встречаются и варианты написания: Пепецко, Пепетков, но исходная форма с конечным -ко — самая частая. Сословно носители фамилии были, как правило, крестьянами или казаками: фамилии на -ко в этой среде фиксировались уже в XVII веке в реестрах Войска Запорожского и переписях Речи Посполитой.