Фамилия Булионко — редкий пример, где украинская модель образования накладывается на основу, звучащую по-французски. Суффикс -енко (в украинском языке — -енко) однозначно указывает на происхождение с территории современной Украины или юга России: так формировались фамилии от имени или прозвища отца, буквально «маленький Булион» или «сын Булиона». Встречаются варианты написания с одной «н» — Булионко, и с двумя — Буллионко, что связано с неустойчивостью передачи удвоенных согласных в документах XIX века.

Самая интригующая часть — основа Булион-. Её происхождение неочевидно, и здесь возможны две основные версии. Первая, наиболее вероятная, связывает фамилию с французским словом bouillon — «бульон». В XVIII–XIX веках на южные земли Российской империи приглашали иностранных специалистов, в том числе поваров и кондитеров. Прозвище «Булион» мог получить либо человек, варивший бульоны (повар), либо тот, кто торговал съестными припасами в городе. Вторая версия — отчество от канонического имени Аполлинарий (в народной форме Булиан или Булий). Однако такое имя встречалось редко, а связь с французским «бульоном» для украинского уха звучала более живо и запоминалась как прозвище.

В пользу «гастрономической» версии говорит и то, что фамилия Булионко почти не встречается в центральных и северных областях Украины. Её носители традиционно фиксируются на юге — в Одесской, Николаевской, Херсонской областях, где в XIX веке были сильны иностранные общины и кулинарные традиции. Таким образом, предок человека с фамилией Булионко, скорее всего, был либо поваром, либо мелким торговцем, получившим профессиональное прозвище, которое затем закрепилось за его детьми как фамилия.