Фамилия Головинченко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, самой распространённой в этой языковой среде. Суффикс -енко в XVI–XVII веках в украинских землях Речи Посполитой выполнял роль уменьшительного или патронимического показателя, то есть буквально означал «сын кого-то» или «потомок». Со временем он перестал указывать на родство и закрепился как фамильный.

Основа фамилии — Головин — сама по себе является притяжательным прилагательным (чей? — Головин). Она образована от прозвища Голова с помощью суффикса -ин, который в русском и украинском языках указывает на принадлежность: «Головин» — это «человек из рода Головы». Прозвище Голова в старину было многозначным. Им могли наградить человека с большой или заметной головой, но чаще — с умом, главенством, властью. В казацкой среде «головой» называли выборного старшину, а в крестьянской общине — сельского старосту. Таким образом, далёкий предок носителя фамилии Головинченко, скорее всего, был заметным, уважаемым человеком, возможно, руководителем.

Фамилия Головинченко — сравнительно поздняя. Она возникла не раньше XVII века, когда модель на -енко стала массово вытеснять более архаичные формы. Её география традиционно связана с центральными и восточными областями Украины (Черкасская, Полтавская, Киевская, Сумская), а также с южными регионами России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки в XVIII–XIX веках. Встречаются и варианты написания — Головинченко и реже Головинченко, но ударение в обоих случаях почти всегда падает на второй слог: Голови́нченко.

В отличие от фамилий Головин, Головинский или Голованов, которые могут иметь как русское, так и украинское происхождение, форма на -енко однозначно указывает на украинские корни. При этом сама основа не говорит о дворянском или крестьянском происхождении: прозвище Голова встречалось во всех сословиях, от казачьей старшины до простого холопа.