Пана́сенко — українське прізвище.
Відомі носії Панасенко Василь Геннадійович (1983—2016) — солдат Збройних сил України, учасник війни на сході України. Панасенко (Грачевська) Ганна Євгенівна (нар. 1986) — телеведуча, акторка, співачка, режисерка, письменниця. Панасенко Йосип Миколайович — український бандурист. Панасенко Леонід Миколайович — український письменник-фантаст, новинар, автор творів для дітей та юнацтва. Панасенко Сергій Олександрович — український футболіст. Васильченко Степан Васильович (справжнє прізвище — Панасенко) — український письменник і педагог. Панасенко Тарас Іванович (1930—1989) — український радянський державний і партійний діяч. Панасенко Федір Лукич — український актор.