Фамилия Змиенко образована по одной из самых распространённых в украинской ономастике моделей — с помощью патронимического суффикса -енко. В буквальном смысле «Змиенко» означает «маленький Змий» или «сын Змия». Основа «Змий» — это древнерусское и украинское название змея, дракона, мифического существа. В народной культуре змей был фигурой двойственной: с одной стороны, опасный хтонический персонаж, с другой — символ мудрости и силы.

Прозвище или нецерковное имя Змий в старину давали не за внешнее сходство со змеёй, а скорее за характер — изворотливого, хитрого, неуступчивого человека, либо того, кто умел «жалить» словом. Встречается это имя и в документах XVI–XVII веков на землях Речи Посполитой, где записаны, например, крестьяне и казаки с прозвищем Змий. Фамилия Змиенко, скорее всего, закрепилась в левобережной Украине, в районах Черниговщины, Полтавщины или Слобожанщины — там, где фамилии на -енко стали основным типом к концу XVII века.

Интересно, что в русской среде аналогичная фамилия могла бы звучать как Змиев или Змиёв, но украинская форма -енко указывает на прямое происхождение от отца по прозвищу. При этом написание через «и» (Змиенко, а не Змеенко) сохраняет архаичное церковнославянское звучание корня — «змий» вместо народного «змей». Встречается и вариант Змiєнко, что подтверждает украинскую основу.

Фамилия не относится к числу частых, но и не является единичной: носители Змиенко живут на Украине, в России и в диаспоре. Сословного барьера у неё не было — её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане. Версия о происхождении от названия профессии (например, заклинателя змей) маловероятна: такие занятия не давали устойчивых прозвищ, закрепившихся в фамилиях.