Фамилия Супаненко — яркий пример украинской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -енко. В XVII–XIX веках этот суффикс был главным маркером фамилий на Левобережной и Слободской Украине, обозначая потомка или сына человека, чьё имя или прозвище легло в основу. Здесь корень «Супан» — скорее всего, прозвище или производная форма личного имени.

Самая вероятная версия возводит основу к имени Степан. В украинской народной речи имя Степан нередко сокращали до Супан (через чередование «те» → «у», как в диалектных формах «Супрун» от Стефан или «Тупан» от Тит). Таким образом, Супан — это разговорный вариант Степана, а Супаненко — буквально «сын Степана» или «потомок Степана». Подобная модель встречается и в других фамилиях: Супруненко (от Супрун — Стефан), Кузьменко (от Кузьма), Панченко (от Панько — Ипатий).

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с диалектным словом «супан»: в некоторых говорах так называли человека с вздёрнутым носом или сварливого («супиться»). Однако такое прозвище было бы редким, и фамилия на -енко от него не типична для восточноукраинских земель, где преобладает патронимическая модель.

Географически фамилия Супаненко встречается прежде всего в центральных и восточных областях Украины — Полтавской, Черкасской, Сумской, а также среди потомков переселенцев на Кубани и в Ставрополье, куда украинские крестьяне массово уходили в XIX веке. В России фамилия редкая, её носители — в основном выходцы из украинских губерний.

С точки зрения социальной истории, Супаненко — типичная фамилия крестьянского или казацкого сословия. В реестрах Войска Запорожского или в метрических книгах XVIII века её обладатель мог быть простым хлеборобом или казаком, чьё происхождение фиксировали по отцу. Никаких дворянских родов с этой фамилией не известно — она осталась в народной среде.