Фамилия Бульбатенко звучит очень по-украински, и это первое, что бросается в глаза. Её основа — слово «бульба», которое в юго-западных говорах (украинском, белорусском) означает «картофель». Это прямое прозвище, которое могли дать либо крестьянину, чей основной рацион составляла картошка, либо огороднику, который её выращивал, либо просто человеку с круглой головой или коренастой фигурой — по ассоциации с клубнем.

Фамилию образовали по типичной для Украины модели с патронимическим суффиксом -енко. Если разобрать её по составу, то «Бульбат-енко»: суффикс -ат- в прозвище «Бульбатый» указывал на обладание признаком («имеющий отношение к бульбе», «картофельный»). То есть исходное прозвище звучало как «Бульбатый», а сына такого человека называли «Бульбатенко» — «чей-то сын». Со временем родовое имя закрепилось за потомками уже как фамилия.

В отличие от более распространённой фамилии Бульба (без суффикса), вариант Бульбатенко встречается реже и говорит о более позднем, «вторичном» образовании. Он характерен для центральных и левобережных регионов Украины — Полтавщины, Черкасщины, Киевщины, где фамилии на -енко особенно частотны. В России, куда фамилия могла попасть с переселенцами, её носители чаще всего сосредоточены в Краснодарском крае и Ростовской области, что неудивительно — это исторические территории расселения украинских казаков и крестьян.

Интересно, что прозвище «бульба» в некоторых говорах могло относиться не только к картофелю. В польском языке «bulwa» — это клубень или луковица, а в диалектах так могли называть человека с носом «картошкой» или даже ленивого, «лежебокого» человека (по аналогии с тем, как картошка лежит в земле). Но основная версия — картофельная — остаётся самой простой и правдоподобной: предок носителя фамилии, скорее всего, был простым земледельцем, чья жизнь была тесно связана с этим корнеплодом.

Сословно фамилия однозначно указывает на крестьянское или казацкое происхождение. В ревизских сказках XIX века Бульбатенко почти не встречаются среди дворян или духовенства — это фамилия людей земли.