Фамилия Сопенко звучит на украинский лад, и это не случайно. Суффикс -енко — один из самых распространённых в Украине, он указывает на происхождение от отца или предка: буквально «маленький Сопенко» или «сын Сопы». Такие фамилии массово формировались в XVI–XVII веках на землях Речи Посполитой, а позже закрепились и в южнорусских губерниях.

Основа фамилии — прозвище Сопа. В старых русских и украинских говорах «сопа» означала либо нос (особенно крупный или с горбинкой), либо соринку, занозу, а иногда — человека с насморком, который «сопит». В переносном смысле так могли назвать ворчуна или нытика. Встречается и другая версия: в некоторых диалектах «сопа» — это небольшая возвышенность, холмик, и тогда прозвище могло относиться к человеку, жившему на пригорке.

Однокоренные фамилии — Сопов, Сопин, Сопинский — встречаются по всей восточнославянской территории, но Сопенко чётко привязана к украинскому ареалу. По данным переписей XIX века, носители этой фамилии чаще всего проживали в Черниговской, Полтавской и Харьковской губерниях. В этих регионах фамилия могла возникнуть и как патроним от имени Сопрон (разговорная форма Софрона), но это менее вероятно, так как тогда бы мы видели форму Сопроненко.

Таким образом, предок носителя фамилии Сопенко с большой долей вероятности был человеком с заметной внешностью или характером — либо просто жил на холме, что и закрепилось в прозвище, перешедшем в фамилию.