Фамилия Артюшенко образована от имени Артюша — уменьшительной формы крестильного имени Артемий (реже Артемон). Имя Артемий пришло на Русь из Древней Греции и означает «здоровый, невредимый». В бытовой речи имя часто сокращали до коротких обиходных вариантов, и Артюша стал одним из самых распространённых. От него и пошла фамилия.

Модель образования здесь типична для украинских и южнорусских фамилий: суффикс -енко, который в XVI–XVII веках был показателем патронимической связи (сын Артюши). В то время фамилии на -енко чаще всего встречались на землях современной Украины, особенно в казацкой среде. Если предок носил фамилию Артюшенко, он, скорее всего, происходил из левобережной или южной части бывшей Гетманщины.

Интересно, что имя Артемий давало и другие формы: Артём, Артюха, Артюша. Фамилия Артюшенко — одна из немногих, где сохранилась именно форма с суффиксом -юш-, а не более привычная для русского уха Артёмов. Это говорит о том, что фамилия закрепилась в местности, где произносили имя именно как Артюша, а не Артём.

Встречается также версия, что основа могла быть связана с именем Артемон, которое в народе тоже сокращали до Артюши. Артемон — имя греческого происхождения, означающее «парус» или «снасть». Эта версия менее распространена, но не исключена: в документах XVII века оба имени нередко путали, и от одного и того же человека могли записать и Артемий, и Артемон.

Сословная принадлежность носителей фамилии Артюшенко, как и у большинства фамилий на -енко, — казаки, мещане, реже крестьяне. В реестрах Запорожского войска и метрических книгах Полтавской, Черниговской и Харьковской губерний эта фамилия встречается с конца XVII века. Сейчас она распространена по всей Украине и в южных областях России, но наибольшая концентрация сохраняется в Черкасской и Полтавской областях.