Фамилия Цвитиенко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок» (как уменьшительно-патронимическая форма), в XVII–XIX веках массово закрепился на Левобережной и Слободской Украине. Цвитиенко — буквально «маленький Цвит» или «сын Цвитя» (человека по прозвищу Цвит).

Основа фамилии — украинское слово «цвіт» (цвет). В отличие от русского «цвет», в украинском «цвіт» имеет более широкий спектр значений: это и цветение, и цветок, и даже цвет как окраска. Прозвище Цвит могло относиться к человеку с яркой, цветущей внешностью (румянец, светлые волосы), либо к тому, кто занимался разведением цветов или торговлей ими. В некоторых говорах «цвіт» называли также плесень на хлебе или налёт на жидкости — но это значение для прозвища маловероятно, так как носило бы негативный оттенок.

Словообразовательный ряд показывает, что фамилия стоит в одном гнезде с более распространёнными Цветков (русская форма), Цвітний, Цвітко, Цвітюк. Именно суффикс -енко однозначно указывает на украинское происхождение и, скорее всего, на происхождение из центральных или восточных областей Украины (Полтавщина, Черкащина, Сумщина), где патронимы на -енко исторически доминировали.

В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании: она не разошлась широко, а осталась в пределах одного-двух сёл или местечек. Социально носители фамилии, вероятнее всего, были казаками или крестьянами, так как украинские фамилии на -енко в основной массе не были дворянскими (шляхетские роды предпочитали окончания -ский/-цький). Никаких известных исторических личностей с этой фамилией не зафиксировано, что типично для «кабинетных» фамилий, возникших из бытового прозвища.