Фамилия Царененко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике суффикс -енко (а также -ко, -ченко) указывал на потомка, сына или ученика того, кто назван в основе. То есть Царененко — это буквально «сын Цареня» или «потомок Царя».

Основа фамилии — «царен-» — восходит к слову «царь». Однако прямое значение «сын царя» в крестьянской среде маловероятно. Скорее всего, прозвище Царь или Царенок давали человеку с властным, гордым нравом, либо тому, кто служил при царском дворе или работал на государственной службе. В украинской традиции такие прозвища нередко носили иронический оттенок: так могли назвать заносчивого или важничающего односельчанина.

Фамилия бытует преимущественно на территории Центральной и Восточной Украины, а также в прилегающих регионах России, куда переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. Встречаются варианты написания — Царененко, Царенко, Царенок. Форма с двойным суффиксом (-ен- + -енко) встречается реже, чем просто Царенко, и может указывать на более позднее образование от уже существовавшей фамилии Цареня.

О сословной принадлежности носителей фамилии сказать сложно: в ревизских сказках XVIII века Царененко встречаются и среди казаков, и среди крестьян. Известных исторических деятелей с этой фамилией нет, что типично для фамилий, образованных от прозвищ, а не от имен святых или знатных родов.