Фамилию Дехталенко стоит разбирать не с корня, а с суффикса — он здесь самый показательный. Типичный украинский патроним на -енко, который в XVI–XVII веках массово вытеснял в Малороссии старые формы на «-ович». Такая модель означала «сын такого-то» или «потомок». То есть носитель фамилии — потомок человека по прозвищу или имени Дехтал.

Основа Дехтал- звучит необычно для русского уха. Скорее всего, это не имя, а прозвище, связанное с ремеслом. В основе лежит немецкое слово Docht — «фитиль» или «светильня». В южнорусских и украинских говорах «дехтярь» — это тот, кто гонит дёготь (слово того же корня, что и «дёготь»). Но «дехтал» — более узкая специальность: так называли мастера, который делал фитили для масляных ламп, сальных свечей или для ружейных замков. Человек, торговавший фитилями или изготавливавший их, получал прозвище Дехтал, а его дети становились Дехталенками.

Возможна и вторая, более редкая версия: основа могла произойти от диалектного глагола «дехтать» — пачкать, марать, покрывать дёгтем. Тогда прозвище Дехтал давали неопрятному человеку или тому, кто постоянно возился с дёгтем (сапожнику, колеснику). Но первая версия — фитильная — правдоподобнее, потому что в ономастических словарях фиксируются фамилии Дехтев, Дехтярёв, и Дехталенко — их редкий украинский вариант с более узким значением.

Географически фамилия тяготеет к Полтавской и Черниговской областям, а также к Слобожанщине (современные Харьковская и Сумская области). В России она встречается редко, в основном у потомков переселенцев с Украины. Сословного барьера фамилия не имела: среди Дехталенко встречались и казаки, и крестьяне, и мещане. Единственное, что их объединяло — предок, чей род занятий или внешность дали повод для такого прозвища.