Фамилия Дышенко звучит на украинский лад: суффикс -енко указывает на происхождение с территории современной Украины или юга России. В XVII–XVIII веках такие фамилии закреплялись за потомками казаков, крестьян и мещан, обозначая «сына» или «потомка» человека, чьё имя или прозвище стало основой. В случае Дышенко основа — Дыш(а) или Дыша.

Самая прямая версия: прозвище Дыша могли дать человеку с заметной манерой дышать — шумно, тяжело или, наоборот, едва слышно. В говорах слово «дышать» имело и переносное значение: «жить, существовать». Прозвище могло закрепиться за медлительным, «едва дышащим» работником или за тем, кто постоянно вздыхал. Менее вероятно, но возможно, что корень восходит к диалектному «дышло» — оглобля в упряжи. Тогда Дышенко — потомок мастера, делавшего дышла, или человека с длинной, прямой фигурой, которую сравнивали с дышлом. Однако связка с глаголом «дышать» проще и встречается в фамилиях Дышин, Дышлев, Дышлюк, где основа та же.

Суффикс -енко в этой фамилии работает как уменьшительно-патронимический: Дыша + енко = «маленький Дыша» или «сын Дыши». Такая модель была типична для Поднепровья, где фамилии на -енко составляют до 60% всех родовых имён. Географически Дышенко чаще встречается в Черниговской, Полтавской и Сумской областях, а также в Краснодарском крае России — регионах массового переселения украинских крестьян в XIX веке.

В написании фамилии путаницы почти нет: вариант Дышенко устойчив, а Дышенков или Дышанко — редкие искажения. В дореволюционных метрических книгах её могли записать как Дыщенко из-за диалектного «чоканья» (смешения «ш» и «ч»), но это скорее исключение. Социальный статус первых носителей — скорее всего, казацкая старшина или зажиточные крестьяне: фамилии на -енко в XVIII веке носили не только простые люди, но и представители казачьей верхушки, хотя документальных подтверждений знатности Дышенко нет.