Фамилия Бордыленко — характерный пример украинской модели образования фамилий на -енко. Суффикс -енко в украинской ономастике указывает на происхождение по отцу («чей сын?» — «Бордылин сын»). В XVII–XVIII веках такие фамилии закрепились в казацкой среде Левобережной Украины и Слобожанщины, а позже распространились на юг Российской империи.

Основа фамилии — прозвище Бордыла. Его происхождение неоднозначно. Самая вероятная версия связывает его с украинским словом «бордюга» или «бордюг» — так в некоторых западных говорах называли плетеный кузов для сена или короб из луба. В переносном смысле прозвище Бордыла могло достаться человеку плотного, коренастого телосложения, похожему на неповоротливый кузов. Менее убедительно возведение к польскому «bordel» (беспорядок) или к тюркским корням — для этого нет ни географической привязки, ни документальных подтверждений.

В русском языке фамилия прижилась с типичным для украинских фамилий окончанием, которое не склоняется по падежам в мужском роде. Встречаются варианты написания «Бардыленко» (под влиянием аканья) и «Бордиленко», но основная форма устойчива. Географически фамилия тяготеет к Черкасской и Полтавской областям, а также к югу России — Краснодарскому краю и Ростовской области, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке.

Социальный состав носителей был преимущественно крестьянским и казачьим. Фамилия не принадлежала дворянским родам и не фиксируется в родословных книгах. Её носители оставались в податных сословиях, а потому массовых документальных следов, кроме ревизских сказок и метрических книг, не оставили. Встречается фамилия и сейчас, но остаётся сравнительно редкой — на несколько тысяч носителей по всей России и Украине.