Фамилия Дзеленко звучит как украинская, и это первое, что бросается в глаза. Суффикс -енко — классический патронимический формант, указывающий на происхождение от отца или предка. В украинской традиции такие фамилии (Петренко, Шевченко, Коваленко) массово закрепились в XVI–XVII веках, особенно в центральных и левобережных регионах. Дзеленко — из того же ряда, но с неочевидной основой.

Корень «дзел» — не типично славянский. Скорее всего, он восходит к польскому или западноукраинскому диалектному слову «dzielny» (усердный, сильный, дельный) или «dzielić» (делить). В таком случае прозвище Дзел мог получить человек деятельный, работящий, либо тот, кто занимался разделом земли или имущества. Возможна и более приземлённая версия: от «дзель» — часть, доля. Тогда предок — крестьянин, получивший надел, или человек, отвечавший за передел земли в общине.

Есть и другая, менее очевидная гипотеза. На пограничье с Беларусью и Польшей «дзел» могло быть вариантом произношения слова «дело» (справа, работа). В таком случае Дзеленко — «сын Дела» или «сын человека по прозвищу Дело», то есть мастер, умелец. Эта версия слабее, потому что в украинском языке «діло» дало бы скорее форму Діленко, а не Дзеленко, хотя в говорах возможны смещения.

Географически фамилия редкая. Встречается в основном на западе Украины, в Волынской, Ровенской, Хмельницкой областях, а также в Польше среди потомков переселенцев. В России носители Дзеленко — как правило, потомки украинцев, переехавших в XIX–XX веках. Сословная принадлежность у фамилии не закрепилась: среди Дзеленко были и крестьяне, и казаки, и мещане — всё зависело от региона и конкретной ветви.