Фамилия Тимищенко — характерный пример украинской модели образования фамилий на -енко. В украинской ономастике суффикс -енко выполнял ту же роль, что в русском языке -ов/-ев: он указывал на потомка, буквально «сына» или «малого» человека, названного по корню. Поэтому Тимищенко — это «сын Тимофея» или «потомок Тимофея», через цепочку уменьшительных форм.

Основа фамилии — просторечная форма канонического имени Тимофей. В украинской и южнорусской среде имя Тимофей сокращали до Тиміш, Тимка, Тимко. От формы Тиміш (звучит как «Тымиш») с помощью уменьшительного суффикса -ищ- (как в Хомище, Денищенко) образовалась фамилия Тимищенко. Иначе говоря, исходное прозвище или отчество звучало как Тимищ — «маленький Тиміш», а его сын уже получал фамилию Тимищенко.

Мужское имя Тимофей пришло на Русь из греческого языка, где означало «почитающий Бога». Оно было популярно среди всех сословий, но в украинских землях XVII–XIX веков особенно часто встречалось у казаков, мещан и крестьян. Соответственно, предки носителей фамилии Тимищенко могли быть запорожскими казаками или ремесленниками, жившими на территории современной Центральной и Восточной Украины.

Географически фамилия Тимищенко наиболее распространена в Черкасской, Полтавской и Киевской областях, а также в смежных районах России, куда мигрировали украинцы. Встречается и в Краснодарском крае, где исторически сложилась большая украинская диаспора. При этом в официальных документах XVIII–XIX веков фамилия могла записываться как Тимищенко, Тимищенков или Тимищенко, но единая норма закрепилась именно в украинском варианте.

Словообразовательная модель с суффиксом -ищ- в фамилиях встречается реже, чем стандартное -енко, что придаёт Тимищенко оттенок региональной или даже диалектной специфики. Это не «фамилия на каждый день» вроде Тимофеев, а более локальное и живое образование, сохранившее народное звучание имени.