Фамилия Бурдуленко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, распространённой на Левобережной Украине и в южных регионах бывшей Российской империи. Суффикс -енко в украинской ономастике XVI–XVIII веков означал «маленький» или «сын»: Бурдуленко — буквально «сын Бурдула» или «потомок Бурдулы». Это типичная патронимическая фамилия, которая закрепилась в казацкой среде и среди крестьянства.

Основа фамилии — прозвище Бурдула. Его происхождение неочевидно, и здесь есть две основные версии. Первая связывает корень с украинским диалектным словом «бурдула» — так в некоторых говорах называли неуклюжего, медлительного или ворчливого человека. Вторая версия отсылает к слову «бурда» — мутная жидкость, грязное питьё, а в переносном смысле — пустая болтовня или ссора. В этом случае Бурдулой могли прозвать любителя выпить, скандалиста или просто неопрятного человека. Обе версии правдоподобны, и обе указывают на прозвище по характеру или поведению, а не по профессии.

Географически фамилия Бурдуленко привязана к Украине, особенно к Полтавской, Черниговской и Харьковской губерниям. В документах XVIII–XIX веков встречаются казаки и крестьяне с этой фамилией в сотнях Гетманщины. В Россию фамилия попала вместе с переселенцами с Украины на Кубань, Дон и в Поволжье. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые доминировали в великорусских землях, Бурдуленко сохранила ярко выраженный украинский суффикс и не получила широкого распространения за пределами украинского ареала.

Редкий суффиксальный вариант — Бурдуленко, а не Бурдуленков, — указывает на то, что фамилия не прошла русификацию через добавление -ов. Встречаются однокоренные фамилии Бурдула, Бурдуля, Бурдуленков, но именно форма на -енко осталась самой массовой. Сословно носители фамилии относились в основном к казачеству и государственным крестьянам, дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.