Фамилия Довгаленко — типичный пример украинской фамилии, образованной по патронимической модели с суффиксом -енко. Этот суффикс в украинской ономастике означает «сын» или «потомок», то есть Довгаленко — буквально «сын Довгаля». Такая модель была особенно распространена в Левобережной и Центральной Украине в XVI–XVIII веках.

В основе фамилии лежит прозвище Довгаль. Оно восходит к украинскому прилагательному «довгий» — «долгий, длинный». Скорее всего, прозвище указывало на высокий рост первого носителя. В украинских говорах слово «довгаль» имело и другое значение — так называли кузнечный инструмент, острый и удлинённый. Поэтому не исключено, что прозвище относилось к профессиональным именованиям и указывало на занятие предка кузнечным делом.

Фамилия Довгаленко фиксируется преимущественно в центральных и восточных областях Украины — в Черкасской, Полтавской, Киевской. В России она встречается реже, чаще всего в южных регионах, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке.

Любопытно, что в украинской ономастике существует ряд однокоренных фамилий: Довгаль, Довгань, Довгалюк, Довганенко. Все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами, что отражает локальные традиции именования. Фамилия Довгаленко — одна из самых «молодых» в этой группе: суффикс -енко стал активно использоваться позже, чем, например, -ук или -юк.

Также стоит отметить, что в старых документах встречаются варианты написания — Довгаленко, Довгаленко, Довгаленко. Разнобой в окончаниях объясняется тем, что в XIX веке украинские фамилии часто записывали «на слух» русские чиновники, не всегда знакомые с местными говорами.