Фамилия Дуженко — украинская по происхождению, что выдает суффикс -енко. В Украине и на юге России такие фамилии в XVI–XVII веках означали «сын» или «потомок»: Дуженко — потомок человека по прозвищу Дужа.

Само прозвище Дужа, скорее всего, связано с украинским глаголом «дужати» — «крепнуть, становиться сильным». Это прямой аналог русского прозвища Дюжий, которое давали рослому, сильному человеку. В народе про такого говорили: «косая сажень в плечах». Значит, фамилия Дуженко изначально указывала на внешнюю стать — крепкое телосложение, физическую мощь предка.

Версия, что основа могла произойти от диалектного «дужа» в значении «очень, сильно» (как в современном украинском «дуже»), менее вероятна: прозвища обычно образуются от существительных или прилагательных, а не от наречий. Поэтому связь с «крепнуть» и «дюжий» выглядит убедительнее.

Со временем прозвище Дужа, которое сначала дополняло имя, полностью его заменило и закрепилось в документах как наследственная фамилия. Дуженко — не редкая фамилия на Украине, особенно в центральных и восточных областях, но за пределами страны встречается редко. В России она рассеяна, но заметных скоплений не образует.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Дуженков, Дужкин, Дужнов — показывает, что все они восходят к тому же корню «дуж-», но оформлены по-разному. Дуженко — самый «чистый» украинский вариант, тогда как Дуженков — результат обрусения (добавление -ов к украинской основе).