Фамилия Дульмаченко — яркий пример восточноукраинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках была самой популярной на Левобережье и Слобожанщине. Суффикс -енко изначально означал «маленький, сын такого-то» и закрепился как типичный фамильный формант для потомков человека, чьё имя или прозвище легло в основу.

Основа фамилии — Дульмак. В украинской ономастике это прозвище, скорее всего, восходит к тюркскому слову «дульма» или «долма» — так называют блюдо из фарша в виноградных или капустных листьях, широко распространённое у народов Крыма, Кавказа и Турции. На юге Украины, в зоне контакта с носителями тюркских языков (крымские татары, ногайцы, турки), подобные прозвища давали либо кулинарам, либо людям, любившим это кушанье, либо — реже — выходцам из тех мест, где такое блюдо было основным. Вторая, менее вероятная версия связывает прозвище с диалектным глаголом «дульмати» (медленно жевать, мямлить), но она не находит убедительных подтверждений в украинских говорах.

Таким образом, родоначальник Дульмаченко — человек по прозвищу Дульмак. Его сын, внук или правнук уже получил фамилию по отцу: Дульмаченко — буквально «потомок Дульмака». Географически фамилия тяготеет к южным и центральным областям Украины (Запорожская, Днепропетровская, Кировоградская области), что косвенно подтверждает связь с кулинарным заимствованием из тюркской среды.

С точки зрения социального происхождения, Дульмаченко — фамилия крестьянская или казацкая. В среде украинского казачества и мещанства прозвища, связанные с едой, бытом или ремеслом, были обычным делом: их давали без уничижительного оттенка, по характерной черте человека или его занятию. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для форманта -енко: он почти не встречается у русской аристократии, зато массово распространён среди простых людей.

В написании фамилии возможна вариативность: Дульмаченко и изредка Дульмаченко (с ударением на втором или третьем слоге). В русскоязычной среде фамилию не склоняют по падежам, что соответствует правилам для фамилий на -ко украинского происхождения.