Фамилия Тармёнок — редкий пример восточнославянской модели с уменьшительным суффиксом -ёнок, который в белорусской и украинской традиции указывал на сына или молодого человека: буквально «маленький Тарма» или «сын Тармы». В русском языке этот суффикс встречается реже, чем в белорусском, поэтому фамилия с высокой вероятностью имеет белорусские корни.

Основа фамилии — прозвище или некалендарное имя Тарма. Его происхождение неочевидно, и здесь возможны две версии. Первая: от литовского или балтского слова tarmė — «говор, наречие, диалект». В белорусском Понёманье и на Гродненщине, где веками жили смешанные славяно-балтские общины, такое прозвище мог получить человек с необычной манерой речи, говорун или, наоборот, тот, кто говорил на чужом наречии. Балтский след в фамилиях на -ёнок — не редкость: ср. фамилии типа Римёнок, Гирёнок.

Вторая версия, менее вероятная, но допустимая: связь с диалектным глаголом «тармать» (трепать, теребить, дёргать), который фиксируется в псковских и смоленских говорах. Тогда Тарма — прозвище беспокойного человека или того, кто занимался ручным трудом, например трепал лён. Однако эта гипотеза слабее: суффикс -ёнок типичнее для западных областей, где «тармать» не распространён.

Географически фамилия Тармёнок привязана к Беларуси и прилегающим районам России. Встречается в Брестской, Гродненской областях, а также на западе Смоленщины. В списках дворянства или купечества она не отмечена — носители, скорее всего, относились к крестьянскому или мещанскому сословию. Фамилия не переоформлялась в русскую форму на -ов/-ев (Тармёнков), что говорит о поздней фиксации или сохранении местной традиции.

Однокоренные фамилии — Тарма, Тармик, Тарманович — встречаются в тех же регионах, но Тармёнок стоит особняком именно благодаря уменьшительному суффиксу, который в Северо-Западном крае часто заменял отчество. То есть в XVIII–XIX веках предка звали просто Тарма, а его сына в документах записывали как Тармёнок — и это прозвище закрепилось за потомками.