Фамилия Долинченко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, самой массовой на востоке и в центре Украины. Суффикс -енко в XVI–XVIII веках означал «маленький», «сын» или «ученик» (сравните с современным «козакеня» — казачонок). Позже он превратился в фамильный показатель, который закрепился за целым родом. Долинченко — буквально «потомок Долинка», а Долинко — это уменьшительное от прозвища или имени Доля.

Сам корень Дол- почти всегда отсылает к слову «доля» — часть, надел, судьба. В украинской среде это слово было и именем, и прозвищем. Долей называли и человека, которому выпала счастливая или горькая судьба, и того, кто получил земельный надел. В запорожских реестрах XVII века встречаются казаки с именем Доля — нецерковное, но распространённое. Вполне вероятно, что Долинченко — потомок такого Доли или Долинка.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с географическим названием. На Украине есть сёла Долина, Долинка, Долинское. В таком случае фамилия могла возникнуть как «выходец из Долинки» — то есть Долинченко. Но здесь важно различие: для указания места жительства чаще использовали суффиксы -ский/-цкий (Долинский). Суффикс -енко гораздо чаще указывает на родство, а не на происхождение из местности. Поэтому версия с личным именем или прозвищем выглядит убедительнее.

По географии фамилия Долинченко — типичная для центральной и восточной Украины. Её много в Черкасской, Полтавской, Киевской областях. В России она встречается реже и почти всегда у потомков переселенцев с Украины. В XIX веке носители фамилии были преимущественно крестьянами и казаками, сословных перегородок суффикс -енко не ставил — такую фамилию мог получить и сын священника, и сын крепостного.

Однокоренные фамилии — Долинский, Дольский, Доля, Долинко. Разница в суффиксах: -ский чаще указывает на дворянское или шляхетское происхождение (польская модель), а -енко — на украинскую казацкую или крестьянскую среду. Долинченко стоит в том же ряду, что и Шевченко, Коваленко, Ткаченко — массовые украинские фамилии, образованные от прозвищ-характеристик.