Фамилия Тыквенко образована по распространённой украинской модели от прозвища или мирского имени Тыква. Суффикс -енко в украинской ономастике — один из самых частых: так оформляли фамилии детей и потомков, отвечая на вопрос «чей ты?». Тыквенко буквально значит «сын (или потомок) Тыквы».

В основе лежит название овощного растения — тыква. В народной традиции мирские имена из названий растений давали с определённым смыслом: родители словно поручали ребёнка природе, чтобы та приняла его как своего. Считалось, что вместе с именем к человеку переходят полезные качества, которыми наделено растение. Для тыквы это прежде всего сытость, здоровье, плодовитость и достаток — в крестьянском быту тыква была символом урожая и благополучия.

Возможна и вторая, более приземлённая версия. Тыквой могли прозвать человека по роду занятий — того, кто выращивал тыквы на продажу или торговал ими на базаре. В южных и украинских землях тыква была важной огородной культурой, а её крупные, заметные плоды легко становились основой для уличного прозвища.

Какая версия правдоподобнее? Обе имеют право на существование, но прозвищная выглядит даже убедительнее. Мирские имена из названий растений чаще встречались в северорусской традиции, тогда как фамилии на -енко — это почти всегда украинская или белорусская территория. Там прозвище Тыква вполне могло закрепиться за огородником или просто за человеком с круглой, полной фигурой — такие шутливые прозвища по внешности давали охотно.

Родственные фамилии — Тыква, Тыквин, Тыквенков, Тыкванов. Все они восходят к одному корню и различаются только способом оформления: русские варианты добавили суффиксы -ин и -ов, украинский — уменьшительно-патронимическое -енко.