Фамилия Тройко — один из тех случаев, когда внешняя простота обманчива. На первый взгляд, в ней слышится числительное «три» или что-то тройное. Однако если разобрать словообразовательную модель, то перед нами, скорее всего, украинская или белорусская фамилия, образованная с помощью суффикса -к-о, который в этих языках типичен для прозвищ и уменьшительных форм (ср. Шевченко, Ковалько, Бойко). Основа же «Трой-» может восходить к прозвищу Трой, Тройко — так могли назвать человека по какой-то примете, связанной с числом три: третьего ребёнка в семье, того, кто родился на третий день после праздника, или просто обладателя трёх одинаковых предметов (например, трёх пальцев на руке после травмы). В русском языке такая модель встречается реже, но в юго-западных регионах бывшей Российской империи — вполне обычна.

Есть и другая, менее очевидная версия. В украинских говорах слово «тройко» могло быть прозвищем для человека, который работал «на тройке» — то есть с тройкой лошадей, либо для извозчика, управлявшего именно тройкой. Тогда фамилия переходит в разряд профессиональных, указывающих на занятие предка. В пользу этой гипотезы говорит то, что фамилии на -ко часто фиксировали именно ремесло или занятие (Ковалько — кузнец, Бондарко — бондарь). Правдоподобнее всё же первая версия — прозвище по числовому признаку: такие фамилии (Двойко, Тройко, Семерко) встречаются, хоть и редко, в украинской ономастике, и они обычно указывают на порядковое место в семье или на внешнюю особенность.

Географически фамилия Тройко чаще всего встречается в западных областях Украины и на юге Беларуси. В центральных великорусских губерниях она почти не фиксируется, что подтверждает её западнорусское происхождение. Суффикс -ко, а не -ов или -ин, прямо указывает на то, что фамилия не прошла стандартную для Московской Руси процедуру патронимической унификации, а осталась в той форме, в которой бытовала в народе — как прозвище, закреплённое за родом.

Известных носителей с этой фамилией, вошедших в большие энциклопедии, нет, что тоже типично для фамилий, сохранившихся в крестьянской среде без перехода в дворянское сословие. Это не делает её менее интересной: напротив, Тройко — хороший пример того, как прозвище, данное по простому и конкретному признаку, превратилось в фамильный знак, который не спутаешь с другими.