Фамилия Астанченко построена по типичной украинской модели с суффиксом -енко, который в буквальном смысле означал «маленький» или «сын». В XVII–XVIII веках такие фамилии закрепились в среде казацкой старшины и крестьянства на Левобережной и Слободской Украине. Сегодня Астанченко — фамилия нечастая, но устойчиво встречающаяся в Черниговской, Сумской и Полтавской областях, а также среди потомков переселенцев на Кубани и в Сибири.

Основа фамилии — Астанч(а). Это, скорее всего, производное от крестильного имени Астафий (церковное Евстафий, в народной форме Остап или Астап). Украинская огласовка Астанча возникла из разговорного варианта Астаня, Астан — с характерным чередованием согласных и добавлением суффикса -ч-. Иными словами, Астанченко — «сын Астани» или «потомок того, кого звали Астанча».

Менее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем Астан (от глагола «астати» в диалектном значении «останавливаться», «медлить»), но в украинской ономастике такие прозвища редки и не дали массовых фамилий. Поэтому основная гипотеза — патронимическая, от имени Остап/Евстафий.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ин, модель на -енко не указывала на сословную принадлежность: её носили и казаки, и мещане, и крестьяне. По переписям XIX века Астанченко встречаются в основном среди государственных крестьян и казаков Черниговской губернии. В советское время фамилия не меняла формы, хотя в документах иногда путали с однокоренной Астащенко или Асташенко.

Для носителя фамилии Астанченко это означает, что его предки с большой вероятностью жили на северо-востоке Украины, а сама фамилия ведёт родословную от человека по имени Астанча — уменьшительной формы от Астафий (Остап).