Фамилия Будисенко построена по той же модели, что и Иваненко, где суффикс -енко указывал на отчество: «сын такого-то». В украинской, белорусской и южнорусской традициях этот суффикс был самым распространённым способом образовать фамилию, и Будисенко здесь не исключение. Основа — Будис, сокращённая форма от одного из полных имён с корнем Буд-: Будимир, Будислав или Будигость. В древнерусской и славянской ономастике такие имена были не редкостью, они несли пожелание «будить», то есть пробуждать, славить или радовать. Таким образом, Будисенко — это «сын Будиса», а Будис, в свою очередь, — домашнее, обиходное имя человека, которого в миру звали, скажем, Будимиром.

Географически фамилия тяготеет к украинским землям, особенно к центральным и восточным областям, где суффикс -енко доминировал в крестьянской и казацкой среде. Встречается и на юге России, куда фамилия попала вместе с переселенцами. В документах XVIII–XIX веков её можно найти среди реестров казаков и мещан, но массового распространения она не получила — это сравнительно редкая фамилия.

Интересно, что корень Буд- мог иметь и прозвищное значение. В говорах «будить» иногда означало «шуметь», «беспокоить», и Будисом могли прозвать человека непоседливого или громкоголосого. Однако в случае с Будисенко эта версия менее вероятна: суффикс -енко жёстко привязан к личным именам, а не к прозвищам. Если бы фамилия происходила от прозвища, она скорее приняла бы форму Будилов или Будихин.

В написании фамилии встречаются варианты Будисенко и Будисенко́, с ударением на последний слог, что характерно для украинской модели. В русской среде ударение часто смещается на третий слог: Буди́сенко. Это нормальный процесс адаптации фамилии в иноязычной среде.