Фамилия Перегоненко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая указывала на происхождение по отцу или роду занятий. В данном случае основа «Перегон» почти наверняка связана не с автомобильным термином, а с прозвищем или именованием, которое в XVI–XVII веках могло относиться к человеку, занимавшемуся перегоном скота, лошадей или даже товаров. В условиях украинского степного пограничья и чумацкого промысла перегонщики были распространённой профессией: они гуртом перегоняли скот на ярмарки, соль с юга, рыбу с Дона. Прозвище «Перегон» давали такому человеку, а его сын, внук или подмастерье получали фамилию Перегоненко — то есть «сын Перегона».

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от топонима. На Украине встречаются сёла и хутора с названием Перегон, Перегоновка или Перегонцы. В таком случае фамилия могла означать переселенца или выходца из этих мест. Однако для версии с географической привязкой типичнее форма Перегонский, Перегонцев, а не Перегоненко.

Суффикс -енко в украинской ономастике считается патронимическим, но к XVIII–XIX векам он утратил буквальное значение «сын» и закрепился как наследственная фамилия. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто образовывались от полных имён, украинские на -енко чаще брали за основу прозвища, профессии или приметы. Поэтому Перегоненко — типичная фамилия казацкой или крестьянской среды Левобережной и Слободской Украины, где такие формы были особенно распространены.

Встречается фамилия и в России, куда попала в результате миграций, особенно в XIX–XX веках. В современных базах данных Перегоненко фиксируется в Черниговской, Сумской, Харьковской областях Украины, а также в Краснодарском крае и Ростовской области России — регионах, куда активно переселялись украинские крестьяне. Разбор фамилии показывает, что её носители — потомки людей, чья жизнь была связана с дорогой, скотом или торговлей, либо с конкретным местом, носившим название Перегон.