Фамилия Тисменко звучит на украинский лад и образована по распространённой в этой среде модели: суффикс -енко указывает на прямое потомство — «сын человека по прозвищу Тисмен (или Тисмень)». Такой способ словообразования был особенно активен в Поднепровье и Левобережной Украине в XVI–XVIII веках, когда фамилии ещё не закрепились окончательно и передавались от отца к сыну.

Основа — Тисмен — скорее всего, прозвище, а не крестильное имя. Наиболее правдоподобная версия связывает его с диалектным словом «тисменный» или «тисменый», которое в некоторых говорах означало «выделанный, тиснёный» — например, о коже или ткани с узором. Тогда прозвище Тисмен мог получить ремесленник, который занимался тиснением: сапожник, кожевник, мастер по украшению поясов или книжных переплётов. Ремесленные прозвища — один из самых частых источников украинских фамилий на -енко.

Менее вероятна, но возможна связь с географическим названием. В Западной Украине есть село Тисмениця (Ивано-Франковская область), а также река Тисмениця. В таком случае прозвище Тисмень могло быть дано выходцу из тех мест. Однако для фамилии на -енко характернее именно отчество от прозвища, а не топонимическая привязка — последняя чаще даёт фамилии на -ский.

Встречаются варианты написания: Тисменко, реже Тисьменко, что отражает мягкое произношение в некоторых говорах. Фамилия не относится к числу частых, её носители рассеяны по Украине и югу России, без ярко выраженного гнезда. Сословно предки Тисменко были, скорее всего, казаками или мещанами — именно в этих средах модель на -енко доминировала, тогда как у крепостных крестьян фамилии часто оформлялись иначе.