Фамилия Голышенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, самой распространённой на Левобережной Украине. Суффикс -енко исторически означал «сын», «маленький» или «ученик», то есть Голышенко — это буквально «сын Голыша» или «маленький Голыш». Основа фамилии — прозвище Голыш, которое на Руси давали бедному, неимущему человеку, тому, кто «гол как сокол». В украинском языке слово «голий» — голый, а «голиш» — бедняк, оборванец. Таким образом, фамилия Голышенко указывает на социальное положение предка: скорее всего, он был крестьянином без большого хозяйства или казаком, который не имел богатого имущества.

Интересно, что в отличие от русских фамилий на -ов/-ев (Голышев), украинская форма на -енко не застыла в родительном падеже, а сохранила уменьшительно-патронимический оттенок. В исторических документах XVII–XVIII веков такие фамилии часто встречаются среди реестровых казаков и мещан. Прозвище Голыш могло быть не только намёком на бедность, но и ироничным — так могли прозвать человека, который, наоборот, был скупым или не носил лишней одежды. В некоторых говорах «голыш» означало также голыша-камень, но для фамилии эта версия маловероятна: прозвища от камней в славянской антропонимии редки.

Географически фамилия Голышенко тяготеет к восточным областям Украины: Сумской, Полтавской, Харьковской. Встречается она и в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки в XVIII–XIX веках. В сословном отношении предки носителей фамилии, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, реже — казаками. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что логично: прозвище «голыш» не несло престижного смысла.

Стоит заметить, что в русском языке фамилию могли записывать и как Голышенков — так адаптировали украинские фамилии на -енко при переписях в центральных губерниях. Но исконная форма именно через -о, с ударением на второй слог: Голыше́нко. Если искать однокоренные фамилии, то это Голышев, Голышкин, Гольцов — все они восходят к тому же корню «гол-» и к образу бедного, простого человека. В отличие от фамилии Голованов или Голубенко, здесь нет связи с частью тела или животным — только с социальным статусом, что делает фамилию Голышенко своеобразной «меткой» происхождения из низших слоёв украинского общества.