Фамилия Дуденко образована по распространённой восточнославянской модели: основа плюс суффикс -енко. Этот суффикс, характерный прежде всего для украинской ономастики, означал «сын» или «потомок» и закрепился в фамилиях начиная с XV–XVI веков. В основе Дуденко лежит прозвище Дудка. Его давали человеку, который играл на дудке, делал музыкальные инструменты или просто любил плясать под их звуки. В народной культуре дудка — атрибут скомороха и весёлого гуляки, поэтому прозвище могло указывать на характер: бойкий, заводной, не прочь поплясать.

Слово «дуда» общеславянское, родственное глаголу «дуть». В разных говорах «дудой» называли не только музыкальный инструмент, но и пустого болтуна или растяпу — такой оттенок значения тоже мог закрепиться в прозвище. Однако для фамилии Дуденко более вероятна первая, «инструментальная» версия: суффикс -енко обычно присоединяли к прозвищам, которые уже закрепились в быту, а не к случайным насмешливым кличкам.

Фамилия Дуденко — типичная для левобережной Украины и юга России. Встречается в Черниговской, Полтавской, Харьковской губерниях, а также в казачьих областях. Среди однокоренных — Дудка, Дудников, Дудкин, Дудко. Все они восходят к тому же корню, но разные суффиксы указывают на разные регионы и эпохи: Дудкин — севернее, Дуденко — южнее и позже.

Сословно фамилия не была закреплена за одной группой: Дуденко могли быть и крестьянами, и казаками, и мещанами. Прозвище Дудка со временем вытеснило личное имя, и в документах XVII–XVIII веков можно встретить запись «Иван Дудка» — его сыновья уже писались Дуденками.