Фамилия Дендемарченко — редкий случай, когда украинская модель на -енко наращивается на основу, которая сама по себе звучит как целая фамилия. Перед нами не просто «сын Дендемарка», а более сложная конструкция: вторая часть — Марченко (от крестильного имени Марк через уменьшительную форму Марчко), а первая — Денде- — это и есть самое интересное.

Скорее всего, Денде — это диалектное или искажённое прозвище. В украинских говорах «денде» может означать «кое-где», «там и сям», но в основе прозвища, вероятно, лежит польское или западноукраинское dęda — «дудка», «свирель», либо глагол dędzić — «дудеть», «играть на дудке». Тогда Дендемарченко — это «Марченко, который дудка» или «Марченко-дударь». Вторая версия: dęda в значении «неповоротливый», «медлительный» человек — прозвище по характеру.

Фамилия могла возникнуть в среде казачества или крестьянства Правобережной Украины, где были сильны польские влияния и часты двусоставные прозвища (типа Непийвода, Паливода). Сращение произошло на уровне прозвища, а потом уже оформилось суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках стал главным маркером украинской фамилии, обозначая потомка: «сын того, кого звали Дендемарченко» (то есть внук Денде и Марка одновременно). Со временем прозвище перестало осознаваться как составное, и фамилия застыла в виде одной длинной цепочки.

Искать корни стоит в Черкасской, Киевской или Винницкой областях — там, где фамилии на -енко особенно плотны и где сохранились архаичные прозвища с польскими элементами. В России фамилия встречается единично, чаще всего как результат миграций XIX–XX веков. Ударение, по аналогии с другими фамилиями на -енко, падает на предпоследний слог: Дендемарчéнко.