Фамилия Бартусенко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, изначально имел значение «маленький» или «сын», то есть указывал на потомка человека по имени или прозвищу, от которого образована основа. В данном случае Бартусенко буквально означает «сын Бартуся».

Основа фамилии — Бартусь. Это уменьшительно-ласкательная или обиходная форма, производная от крестильного имени Бартоломей. Имя Бартоломей пришло в славянскую традицию из Византии, но его корни — арамейские (Бар-Телеми). Наиболее распространённая версия перевода — «сын вспаханной земли» или «сын полей», что связывало имя с земледелием и плодородием. В европейской традиции это имя известно в форме Bartholomew.

Таким образом, цепочка образования фамилии выглядит так: полное христианское имя Бартоломей → его бытовая, «домашняя» форма Бартусь → указание на принадлежность потомку (Бартусенко — «чей?» — Бартусев сын). Фамилии на -енко в основном закрепились в центральных и восточных регионах Украины, в частности на Полтавщине, Черниговщине и Слобожанщине. Носитель фамилии Бартусенко, скорее всего, происходил из семьи, где предка звали Бартусем, или же фамилия была дана по имени отца в период, когда украинские фамилии только формировались (XVI–XVII века).