Фамилия Сироменко звучит как типичная украинская, и это действительно так. Её основа — прозвище Сироман, Сиромань или Сиромаха, которое в южнорусских и украинских говорах означало «бедняк», «сирота», «одинокий и несчастный человек». Слово происходит от прилагательного «сирый» — то есть «бедный, жалкий». В древнерусском языке «сирый» значило «одинокий», «осиротевший», а позже закрепилось в значении «убогий». Таким образом, прозвище Сироман давали человеку, который жил в нужде, не имел семьи или имущества.

Фамилию образовали по продуктивной для Украины модели: к основе Сироман- добавили суффикс -енко, который первоначально означал «сын» или «потомок». То есть Сироменко — буквально «сын Сиромана». Такие фамилии на -енко массово закрепились в центральных и восточных областях Украины в XVII–XVIII веках, особенно среди казачества и крестьян.

Встречается также вариант Сироманенко, где суффикс -ан- входит в основу, а не в окончание. В некоторых записях XIX века фамилию могли писать через «ы» — Сыроменко, что отражает северное произношение. В русском языке слово «сирый» почти вышло из употребления, поэтому носители фамилии за пределами Украины часто не догадываются о её прямом значении, связанном с бедностью.

Географически фамилия сосредоточена в Полтавской, Черкасской и Киевской областях, реже встречается в Харьковской и Сумской. В России её можно найти среди потомков переселенцев с Украины, особенно в Краснодарском крае и на Дону. По сословной принадлежности предки Сироменко — в основном крестьяне и казаки, но прозвище могло закрепиться и за человеком, который приютил сироту или сам был сиротой.

Другие версии происхождения, например от тюркского «сыр» (сыр) или греческого «сирос» (сирийский), выглядят натянутыми и не подтверждаются ни словообразованием, ни ареалом фамилии. Украинская модель с суффиксом -енко и прозрачная славянская основа дают однозначный ответ.