Фамилия Еростенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая означает «маленький», «сын» или «потомок». Такие фамилии массово закрепились в Поднепровье, Слобожанщине и на юге России в XVII–XVIII веках, когда казацкая старшина и крестьяне обзаводились родовыми именами. Суффикс -енко здесь указывает на происхождение от человека по имени или прозвищу Ерост.

В основе фамилии лежит имя Ерост — это народная, разговорная форма канонического церковного имени Иерофей (в переводе с греческого «освящённый Богом»). В русской и украинской традиции звук «и» часто переходил в «е», а окончание адаптировалось: Иерофей → Ерофей → Ерост. Такая же модель дала фамилии Ерофеев, Ерохин, Ерошенко, но Еростенко — более редкий вариант, сохранивший именно форму Ерост, а не Ерофей.

Встречается и альтернативная версия: связь с прозвищем Ероста, которое могло возникнуть от глагола «еростить» — в некоторых говорах так называли беспокойного, суетливого или вздорного человека. В пользу этой гипотезы говорит то, что суффикс -енко часто крепился именно к прозвищам, а не к крестильным именам. Однако фамилия Еростенко распространена гораздо реже, чем Ерофеев или Ерохин, что как раз типично для прозвищной основы — такие фамилии возникали локально и не давали массовых «гнёзд».

Географически Еростенко чаще всего встречается в центральных и восточных областях Украины — Полтавщине, Черкасщине, Харьковщине, а также в приграничных регионах России. Это подтверждает «казацкий» след: в реестрах Запорожского войска подобные фамилии на -енко составляли основу. Сословно носители фамилии в XIX веке были преимущественно крестьянами и мещанами, дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Словообразовательная модель проста: корень Ерост- + суффикс -енко. Ударение, как и у большинства фамилий на -енко, падает на последний слог: Еросте́нко. В старых документах можно встретить вариант написания через «ѣ» — Еростенко, но это лишь отражение дореволюционной орфографии, не меняющее сути.