Фамилия Дудатий — редкий случай, когда форма на -тий не указывает на польское или украинское происхождение, а скорее всего является русифицированной записью украинской фамилии Дудатий или Дудятий. В украинском языке суффикс -ат-/-ят- образует прилагательные со значением «обладающий признаком»: бородатий (бородатый), носатий (носатый). Соответственно, Дудатий — «тот, у кого есть дуда». В основе лежит слово «дуда» — старинное название дудки, волынки или просто полой трубки. Прозвище Дудка или Дуда давали музыканту-дударю, но также могли дать болтливому человеку (по глаголу «дудеть» — надоедливо говорить одно и то же) или, в диалектах, простаку, недотёпе.

Фамилия фиксируется в чернозёмных областях России и на востоке Украины, где украинский суффикальный тип органично вписался в русскую фамильную систему. В официальных документах XIX века встречаются варианты Дудатов и Дудятый — последний показывает, что ударение падало на второй слог: Дудя́тий. Со временем написание закрепилось через «а» — Дудатий, что сблизило её с другими фамилиями на -атий, такими как Косматый или Горбатый.

В отличие от более распространённых Дудкиных и Дудниковых, Дудатий сохранила прямую связь с прозвищным прилагательным, а не с отчеством. Это значит, что первый носитель фамилии был не «сыном Дудки», а самим человеком, охарактеризованным по внешнему или профессиональному признаку. Других версий происхождения — от тюркского корня или от имени Дуд — нет: они не подтверждаются ни фонетикой, ни географией бытования фамилии.