Фамилия Бубенко образована по распространённой восточнославянской модели с суффиксом -енко, который в украинской и южнорусской традиции указывал на потомка или принадлежность к роду. Буквально Бубенко — «сын Бу́бна» или «человек из рода Бубнов».

Основа фамилии — прозвище Бубен. В старину это слово имело несколько значений, и каждое могло породить прозвище. Первое и самое прямое — мастер, делавший ударные музыкальные инструменты (бубны, барабаны). Второе — человек, который беспрестанно болтает или неразборчиво бубнит, то есть говорит монотонно, невнятно. Третье значение связано с народной поговоркой «гол как бубен»: так могли прозвать промотавшегося, разорившегося бедолагу, у которого не осталось ничего.

Прозвище Бубен со временем закрепилось за родом и перешло в фамилию, когда детям и внукам стали давать наследственное имя по отцу. Модель на -енко особенно характерна для левобережной Украины и юга России — Черниговщины, Полтавщины, Слобожанщины, а также для казачьих областей. Именно в этих краях фамилия Бубенко встречается чаще всего.

Стоит отличать Бубенко от однокоренных фамилий с другими суффиксами. Например, Бубенцов (с суффиксом -ов) или Бубенчиков (с уменьшительным суффиксом) указывают на ту же основу, но образованы иначе: первая — от отчества, вторая — от прозвища в уменьшительной форме. Бубенко же стоит особняком как типично «сыновья» фамилия, без уменьшения или дополнительных приращений.

Таким образом, предки человека с фамилией Бубенко могли быть либо ремесленниками-музыкантами, либо болтунами, либо людьми небогатыми — но в любом случае их прозвище было хорошо известно в округе.