Фамилия Зимоненко — характерный пример украинской модели фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. На востоке Украины этот суффикс был настолько распространён, что фактически вытеснил другие способы образования фамилий. Буквально Зимоненко означает «сын Зимона» или «потомок Зимона». Основа фамилии — имя Зимон, которое представляет собой народную украинскую форму от канонического христианского имени Симон (древнееврейское Шимон — «услышанный Богом»). В украинской фонетике начальное «с» перед «и» перешло в «з», а ударение сместилось — так Симон превратился в Зимона.

С географической точки зрения фамилия указывает на центральные и восточные регионы Украины — Полтавщину, Черкащину, Киевщину, Слобожанщину. Именно там фамилии на -енко формировали костяк местного ономастикона в XVI–XVIII веках. В отличие от северных и западных украинских земель, где были распространены фамилии на -ук, -юк или -ський, на Левобережье модель с -енко стала доминирующей. Поэтому Зимоненко — фамилия казацкого ареала, её носителями были потомки реестровых казаков, мещан и крестьян, а не шляхты.

Интересная деталь: в русской среде фамилия могла трансформироваться в Зимоненков — с добавлением русского суффикса -ов к украинской основе. Такие гибридные формы встречаются в документах XIX века, когда украинцев записывали на русский манер. Но исходный вариант Зимоненко сохранился как основной.

Версия о связи фамилии со словом «зима» маловероятна. Хотя в народе иногда переосмысляют непонятные фамилии, связывая их с похожими по звучанию словами, лингвистический анализ показывает: основа Зимон- восходит именно к личному имени, а не к названию времени года. Если бы фамилия происходила от прозвища, связанного с зимой, мы бы увидели форму Зименко или Зимовенко, а не Зимоненко.

Фамилия не относится к числу редких, но и не входит в сотню самых распространённых. Встречается в основном в Украине, а также среди потомков украинских переселенцев в России, Казахстане и странах дальнего зарубежья.