Фамилия Перемышленко — характерный пример украинского фамильного типа на -енко, который в XVII–XVIII веках массово вытеснял более старые формы на -ович и -евич в Поднепровье и Слобожанщине. Суффикс -енко изначально означал «сын» или «маленький», то есть Перемышленко — это «сын Перемышла» или «потомок того, кого прозвали Перемысел».

Основа фамилии — древнерусское слово «перемысел» или «перемышление». В старину так называли человека, который постоянно что-то обдумывал, перебирал в уме, был склонен к размышлениям и сомнениям. В отличие от «промысла» (ремесла, дела), «перемысел» — это именно внутреннее действие: колебание, раздумье, переоценка. Прозвище Перемысел могли дать человеку вдумчивому, нерешительному или, наоборот, хитрому, который «перемышляет» (прикидывает) выгоду.

Географически фамилия привязана к центральным и восточным регионам Украины — Полтавщине, Черкасчине, Харьковщине. В переписях XIX века носители фамилии встречаются среди казаков и государственных крестьян, реже — среди мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для простонародных украинских образований на -енко.

Любопытная деталь: в русских говорах есть слово «перемышлять» (думать, гадать), а в польском — «przemyślać» (обдумывать). Однако сама фамилия — чисто украинская по модели образования. В отличие от русских фамилий на -ов (Перемышлов) или -ин (Перемышлин), форма на -енко указывает на прямую связь с казацкой средой, где такие фамилии кодировали личное качество предка, а не его вотчину или профессию.