Фамилия Дуньченко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко. Суффикс -енко в украинской ономастике означает «маленький», «сын» или «потомок». Соответственно, Дуньченко — это буквально «сын Дуньки» или «потомок Дуньки». В основе фамилии лежит прозвище или уменьшительное имя Дунька.

Само имя Дунька — это народная, разговорная форма от канонического имени Евдокия (в просторечии — Авдотья). Евдокия — имя греческого происхождения, означающее «благоволение», «добрая слава». В украинской и южнорусской среде имя Авдотья сокращали до Доня, Дунька. Таким образом, Дуньченко — это фамилия, образованная от женского имени. Это не редкость: в украинской традиции фамилии на -енко могли давать и по матери (матрилинейные фамилии), особенно если женщина была главой двора или имела сильный характер.

Есть и другая, менее вероятная версия: основа Дунь- может быть связана с диалектным глаголом «дунькать» — то есть дуть, пыхтеть, или с прозвищем человека с пышными щеками (как «дутый»). Однако в случае с фамилией Дуньченко наиболее убедительной остаётся версия от имени Евдокия — Авдотья — Дунька. Суффикс -енко закрепился на территории Левобережной Украины (Черниговщина, Полтавщина, Слобожанщина) в XVI–XVII веках, поэтому предки Дуньченко, скорее всего, были выходцами именно из этих регионов.

Фамилия достаточно редкая и не имеет широко известных дворянских корней. В Российской империи носители фамилии Дуньченко относились в основном к казачеству или крестьянскому сословию. В современных телефонных справочниках и базах данных фамилия встречается преимущественно в Украине (особенно в Сумской, Харьковской и Полтавской областях), а также среди украинской диаспоры в России.