Фамилия Серемчук — редкий случай, когда географическая привязка оказывается надёжнее, чем прямое толкование корня. Она явно западноукраинская: суффикс -чук типичен для Волыни, Подолья и Галичины. В польском ономастиконе таких фамилий тоже много, но с ударением на второй слог; в украинском — на последний.

Основа Серем- неочевидна. Самый вероятный источник — уменьшительная форма крестильного имени Серафим. В народной речи это имя нередко редуцировали: Серема, Серемка. Суффикс -ук/-чук в украинской традиции означал «сын» или «ученик», то есть Серемчук — буквально «сын Серемы». Вторая версия — прозвище от диалектного «серема» (беспокойный, непоседливый человек). В украинских говорах слово встречается, хотя и редко, а в польских диалектах «sierma» — грубый, неотёсанный. Третья, менее правдоподобная гипотеза связывает фамилию с топонимом Серем (село на Житомирщине), но тогда логичнее было бы окончание -ский или -ец.

В польских метриках XVIII–XIX веков фамилия Siereńczuk встречается на Холмщине и в Подляшье, что подтверждает миграцию носителей. В современной Украине Серемчуки компактно живут в Ровенской и Хмельницкой областях. В России фамилия редкая — чаще всего её привезли переселенцы с запада в ходе столыпинской аграрной реформы или после Второй мировой войны.

Сословно предки Серемчуков, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Шляхетских гербов с такой фамилией не зафиксировано. Но это не делает её менее ценной для истории: именно такие «простые» фамилии — лучшие свидетели живого языка, народной фонетики и реальных семейных прозвищ, которые не попали в официальные реестры.