Фамилия Белохвостенко — украинская по происхождению, что сразу выдает суффикс -енко. В XVII–XVIII веках этот суффикс в Поднепровье и Слобожанщине означал «сын» или «потомок» (как современное -ович у русских). То есть Белохвостенко буквально — «сын Белохвоста» или «потомок Белохвостого».

Основа фамилии — прозвище Белохвост. Скорее всего, его дали человеку с заметной внешней приметой: седой или белой прядью волос, светлой бородой либо, в редких случаях, белым хвостом у коня или собаки, если прозвище перешло от хозяина животного. Встречается и другая версия: в русских говорах «белохвост» — название птицы (например, луня или чайки с белым хвостовым оперением). Тогда прозвище могли дать охотнику, птицелову или просто человеку с лёгкой, быстрой походкой, как у птицы. Но первая версия — про внешность — надёжнее: такие прозвища по цвету волос (Беляк, Черныш, Рыжов) встречаются повсеместно.

Географически фамилия Белохвостенко тяготеет к центральной и восточной Украине: чаще всего её фиксируют в Полтавской, Черкасской и Харьковской областях. Это соответствует ареалу массового распространения фамилий на -енко. В России фамилия редкая, встречается в южных регионах, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке.

Словообразовательная модель проста: корень «бел-» (белый) + «-хвост» (хвост) + суффикс -енко. Ударение, судя по произносительной норме, падает на второй слог: Белохво́стенко.

В сословном отношении носители фамилии — почти всегда крестьяне или казаки. Украинские фамилии на -енко редко встречались у дворян, зато массово фиксировались в реестрах казачьих полков и метрических книгах сельских церквей. Никаких известных исторических личностей с этой фамилией нет, и в этом её типичность: она отражает бытовое прозвище, а не громкий род.