Фамилия Бадиленко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая буквально означает «маленький» или «потомок» (по аналогии с русскими фамилиями на -ович/-евич). В основе лежит прозвище или имя Бадило, а суффикс -енко указывает на сына или ученика: Бадиленко — «сын Бадилы».

Корень «бадил-» напрямую связан с украинским словом «бадилля» — стебли, ботва, сухие стебли кукурузы или подсолнечника. В переносном смысле так могли назвать высокого, худого и нескладного человека — «долговязый, как стебель». В украинских говорах слово «бадилина» означало и тростинку, и долговязого человека. Таким образом, первым носителем фамилии был либо высокий и худой парень, либо человек, занимавшийся обработкой стеблей (например, плетением из лозы или соломы).

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным глаголом «бадити» — мешкать, медлить. В этом случае прозвище Бадило мог получить нерасторопный человек. Однако семантика «долговязый» более распространена в украинской антропонимии и встречается в фамилиях Бадиль, Бадиленко, Бадилов.

Фамилия бытует преимущественно на востоке и в центре Украины, в меньшей степени — в южных областях России, куда переселялись украинские крестьяне. В дореволюционных списках Бадиленко встречаются среди казаков и крестьян Черниговской, Полтавской и Харьковской губерний. В русской среде фамилию иногда записывали как Бадиленков, но форма на -енко сохранилась как маркер украинского происхождения.

Среди однокоренных фамилий — Бадиль (без суффикса), Бадилов (русифицированная форма), Бадилюк (с западноукраинским суффиксом -ук). Все они восходят к тому же прозвищу, но различаются по региону и модели образования.