Фамилия Дудоренко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках распространилась на Левобережной и Слободской Украине. Суффикс -енко изначально был уменьшительным и указывал на сына или ученика: Дудоренко — буквально «маленький Дудор» или «сын Ду́дора». Основа фамилии — прозвище Дудор, которое могло иметь два совершенно разных источника.

Первая и самая прозрачная версия: от слова «дуда» — народный духовой инструмент, волынка или дудка. В этом случае Дудор — человек, который играл на дуде, либо мастер, делавший дудки. В украинских говорах слово «дудар» закрепилось именно за музыкантом-дударём, а форма Дудор — более редкий, но возможный фонетический вариант того же корня. Предок-Дудоренко мог быть пастухом, развлекавшим себя игрой на дудке, или же профессиональным музыкантом, без которого не обходилась ни одна свадьба.

Вторая версия сложнее. В старых русских и украинских документах встречается слово «дудор» в значении «глупый, бестолковый человек» (сравните современное «дурак»). В. И. Даль фиксирует глагол «дудорить» — «делать вздор, пустяки». Прозвище Дудор могли дать человеку с чудаковатым поведением или нерасторопному. Однако в пользу «музыкальной» версии говорит то, что фамилии от ремёсел и занятий встречаются в массе, а прямые оскорбительные прозвища в основе фамилий — реже и обычно вытеснялись более благозвучными толкованиями.

Географически фамилия Дудоренко концентрируется в центральных и восточных областях Украины — Полтавщине, Черкасчине, Сумщине. В России она встречается, но реже, чаще всего у потомков переселенцев с Украины. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Дудоренко стоит в одном ряду с Дудко, Дудник, Дударенко и Дудченко — все они восходят к одному корню, но суффикс -енко однозначно маркирует украинское происхождение. В отличие от русских фамилий на -ов (Дудоров), где ударение обычно падает на корень, в фамилии Дудоренко ударение, как правило, на втором слоге: Дудо́ренко.