Карпе́нко — украинская и русская дворянская фамилия.
- Карпенко, Аким Павлович (1915—1974) — Герой Советского Союза.
- Карпенко, Анатолий Николаевич (род. 1938) — Герой Социалистического Труда.
- Карпенко, Андрей Иванович (род. 1966) — советский и российский футболист.
- Карпенко, Борис Иванович (1892—1976) — советский статистик и экономист.
- Карпенко, Виктория (род. 1981) — украинская спортивная гимнастка.
- Карпенко, Вилий Иванович (1924—1995) — Герой Советского Союза.
- Карпенко, Виталий Афанасьевич (род. 1941) — украинский и советский журналист, редактор, общественный деятель.
- Карпенко, Вячеслав Михайлович (род. 1938) — русский писатель.
- Карпенко, Геннадий Дмитриевич (1949—1999) — белорусский политик.
- Карпенко, Георгий Владимирович (1910—1977) — академик АН УССР.
- Карпенко, Григорий Данилович (1820 — не ранее 1866) — литератор-любитель.
- Карпенко, Елена Юрьевна (род. 1967) — украинский лингвист, профессор.
- Карпенко, Елисей Андреевич (1882—1933) — эсер, член Всероссийского учредительного собрания, украинский писатель.
- Карпенко Зинаида Георгиевна (1906—2000) — советский и российский историк.
- Карпенко, Илья Викторович (род. 1986) — российский спортсмен (кёкусинкай-карате).
- Карпенко, Моисей Иванович (1775—1854) — русский военачальник, генерал-лейтенант.
- Карпенко, Павел Васильевич (1892—1975) — учёный-свекловод, доктор наук, профессор.
- Карпенко, Рафаэль Фёдорович (1941—2016) — машиностроитель, полный кавалер ордена Трудовой Славы.
- Карпенко, Фросина Андреевна (1905—1992) — украинская советская поэтесса.