Фамилия Гордийченко — один из характерных примеров украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, буквально означавший «маленький» или «сын», стал в XVI–XVII веках главным способом образования фамилий в Поднепровье и на Левобережной Украине. Если разобрать фамилию по составу, основа — Гордий (производное от имени Гордей), а суффикс -ченко — фонетический вариант -енко после шипящих и мягких согласных (ср. Гордей → Гордиевич → Гордийченко). Таким образом, фамилия буквально означает «потомок Гордея».

Имя Гордей — это народная форма греческого имени Гордий. В античной мифологии Гордий — фригийский царь, который завязал знаменитый узел, разрубленный Александром Македонским. В православных святцах имя закрепилось через святого мученика Гордия, римского центуриона IV века. На Руси и в Украине имя было распространено в крестьянской и казацкой среде, но никогда не входило в число самых частых: оно оставалось редким и «крепким», что делало фамилию на его основе узнаваемой.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Черкащине, Полтавщине, Киевщине. В Российской империи после переселенческих волн конца XVIII–XIX века носители фамилии появились на Кубани, в Ставрополье и в южных губерниях России. Встречаются варианты написания: Гордиенко (более частый, без «й») и Гордийченко (с сохранением «й» в основе). Разница чисто орфографическая: в украинском языке звук [й] перед суффиксом часто выпадает, поэтому «Гордиенко» — упрощённая форма, а «Гордийченко» — более архаичная, сохранившая полную основу.

Социальный состав носителей был преимущественно крестьянским и казацким. В реестрах Войска Запорожского и метрических книгах XVIII века фамилия встречается у рядовых казаков и мещан. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — это «народная» фамилия, без аристократического ореола. Её носитель в прошлом — это, скорее всего, сын или внук человека по имени Гордей, жившего в украинском селе или на казацком хуторе.