Фамилия Стоманенко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели на -енко. В украинской ономастике суффикс -енко исторически означал «сын», «потомок» или «маленький», поэтому Стоманенко — это буквально «сын Стомана» или «Стоманов». Фамилии с этим суффиском стали массово закрепляться в Поднепровье, Левобережной и Слободской Украине в XVI–XVII веках, сначала как именования казаков и крестьян, а затем передаваться по наследству.

Основа фамилии — прозвище Стоман. Его происхождение неочевидно, и здесь возможны две версии. Первая: от диалектного украинского слова «стомлений» — усталый, вялый. Прозвище Стоман могли дать медлительному, флегматичному человеку. Вторая версия связывает корень с тюркскими языками: в турецком и крымскотатарском «стома» (или «истома») может означать «усталость», «томление». В условиях украинско-татарского пограничья такие заимствования в прозвищах не редкость. Менее вероятно, хотя и не исключено, что Стоман — это искажённое имя Фома (в украинском звучании Хома), с заменой начального звука. Но такая трансформация нетипична, поэтому версия с прозвищем по характеру выглядит убедительнее.

Ударение в фамилии обычно падает на предпоследний слог — Стома́ненко, что характерно для большинства фамилий на -енко. Встречаются варианты написания Стоманенко и, реже, Стоманенко через «о» во втором слоге, но это скорее графический разночтение, не меняющее этимологии.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то в украинских и белорусских метриках встречаются Стома, Стомин, Стомаченко. Все они, вероятно, восходят к тому же кругу прозвищ, связанных с усталостью или медлительностью. Географически фамилия Стоманенко чаще всего фиксируется в Черкасской и Полтавской областях — на исторической территории Гетманщины, где модель на -енко была доминирующей. Социально предки Стоманенко с высокой вероятностью были казаками или свободными крестьянами, поскольку именно эти сословия в XVII–XVIII веках активно формировали массу фамилий такого типа. Дворянской эта фамилия не была, но и крепостной зависимости её носители в массе своей не знали.