Фамилия Дутченко образована от прозвища Дутый. В основе — глагол «дуть», который в старых говорах имел значение «усердно работать, силиться, жилиться». Однако прозвище могло относиться и к внешности: Дутым называли полного, пухлого человека, а в переносном смысле — спесивого и надменного.

Суффикс -енко указывает на украинское происхождение фамилии. В XVI–XVII веках этот суффикс в Поднепровье и Слобожанщине был основным способом образования фамилий: он означал «сын» или «потомок». То есть Дутченко — буквально «сын Дутого» или «потомок того, кого прозвали Дутым».

Интересно, что в русских говорах слово «дутый» могло относиться и к ремеслу — например, к стеклодувам или кузнецам, работавшим с мехами. Поэтому не исключено, что первый носитель фамилии занимался именно таким делом. В украинской ономастике фамилии на -енко чаще всего фиксировались в реестрах казаков и мещан, так что предки Дутченко могли быть из этих сословий.

В отличие от более массовых фамилий на -ов/-ев, модель на -енко реже встречается за пределами Украины, что делает фамилию географически привязанной к юго-западным землям Российской империи. Сегодня Дутченко встречается и в России, и в Украине, но её первоначальный ареал — скорее всего, Черниговщина или Полтавщина.