Фамилия Долгополенко образована от прозвища Долгопол, которое, в свою очередь, происходит от словосочетания «долгие полы». Слово «долгий» в старину имело значение «большой, длинный», а полами называли края одежды. Скорее всего, такое прозвище закрепилось за человеком, носившим длиннополую одежду, что было характерно для священнослужителей. Однако не исключено, что так одевался и мирской человек, либо прозвище получил портной, шивший такую одежду.

Суффикс -енко в фамилии Долголополенко указывает на украинское или белорусское происхождение. В этих регионах фамилии на -енко означали «сын» или «потомок»: Долгополенко — потомок Долгопола. Это одна из самых распространённых моделей образования фамилий в восточнославянском ареале, особенно на левобережной Украине и в южнорусских землях.

Само прозвище Долгопол — довольно древнее. В словаре С. Б. Веселовского упоминается Долгополов Мартемьян, крестьянин, 1564 год, Олонец. Эта запись свидетельствует, что основа прозвища бытовала уже в XVI веке на севере Руси. Позже прозвище Долгопол, изначально присоединённое к наследственному имени, могло полностью заменить его как в повседневной жизни, так и в официальных документах, а затем закрепиться в форме фамилии Долгополенко.

Таким образом, фамилия Долгополенко — это не просто указание на длинную одежду, а связь с определённым социальным типом (священник, портной) или внешним признаком, который был заметен окружающим. Географически фамилия тяготеет к украинским землям, хотя её корень известен и в русских говорах.