Фамилия Серёменко — характерный пример украинской модели образования фамилий на -енко. Суффикс -енко в украинской ономастике означает «маленький» или «сын», то есть Серёменко — это буквально «сын Серёмы». В основе лежит разговорная форма Серёма от крестильного имени Серафим (древнееврейское «огненный, пламенный»). Такая модель была особенно продуктивна в XVII–XVIII веках на землях Гетманщины, Слобожанщины и Запорожья.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали принадлежность к отцу (Серёмин сын → Серёмин), украинские фамилии на -енко изначально были патронимическими и часто не меняли форму при переходе к внукам и правнукам. Поэтому Серёменко — не «сын Серёмы», который уже стал самостоятельной фамилией, а именно указание на прямого потомка человека по имени Серёма. Со временем патроним закрепился как родовое имя.

Географически фамилия Серёменко распространена прежде всего в центральных и восточных областях Украины: Полтавская, Черкасская, Киевская, Днепропетровская области. В России она встречается реже, в основном в южных регионах и среди потомков украинских переселенцев. Встречаются варианты написания через «е» (Сеременко) и с ударением на второй или третий слог, что зависит от местной традиции произношения.

Любопытно, что имя Серафим, от которого образована фамилия, в народной среде часто «обкатывалось» до простых и привычных форм. Серёма — одна из них, наряду с Сима, Фима. Такая трансформация показывает, что фамилия бытовала в среде, где книжные церковные имена перерабатывались в бытовые, удобные для повседневной речи. В документах XVIII–XIX веков можно встретить и форму Сеременко, без «ё», что связано с особенностями тогдашней орфографии.

Таким образом, фамилия Серёменко несёт в себе двойной культурный слой: украинскую словообразовательную модель и народную адаптацию церковного имени. Предки носителей этой фамилии с высокой вероятностью были казаками или крестьянами на территории Левобережной Украины.