Фамилия Дятченко — украинская по модели образования. Её основа — прозвище Дятко, к которому добавили типичный для восточной Украины патронимический суффикс -енко, означающий «сын» или «потомок». То есть Дятченко — буквально «сын Дятка».

Что скрывается за самим прозвищем Дятко? На первый взгляд кажется, что корень — «дятел», но это неверный путь. Филологи связывают прозвище с украинским глаголом «дякувати». У этого слова два значения: «благодарить» и «быть дьяком». В первом случае Дятко могли прозвать очень благодарного, признательного человека. Во втором — прозвище указывает на род занятий: предок мог быть церковным дьяком, то есть низшим служителем, читавшим и певшим в храме. Профессиональная версия выглядит убедительнее: в народе часто давали прозвища по должности или ремеслу.

Менее правдоподобна версия, связывающая фамилию с топонимом Дятьково — городом в Брянской области, известным с XVIII века как центр стекольной промышленности. Название города объясняют по-разному: одни возводят его к слову «дятьки» — прозвищу местных божков, другие — к «дятьковина», местному названию клевера, который в изобилии рос по берегам речки Болвы. Однако эта гипотеза слабая: географические названия редко становились основой для фамилий с суффиксом -енко, типичным для личных имён и прозвищ.

Прозвище Дятко со временем закрепилось как наследственное имя и в официальных документах полностью вытеснило исходное крестильное имя предка. Фамилия Дятченко встречается преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в других регионах России.