Фамилия Гулиенко — характерный пример украинской модели образования фамилий на -енко, самой массовой на Левобережной и Степной Украине. Суффикс -енко, изначально уменьшительный, в XVI–XVII веках закрепился как патронимический: он указывал на сына, потомка человека, чьё имя или прозвище легло в основу. В современном понимании Гулиенко — это «потомок Гулия» или «сын Гуля».

Корень здесь — Гуль, Гуля. Самая прямая версия связывает фамилию с прозвищем Гуль, Гуля. В украинских и южнорусских говорах «гуля» — это голубь (от подзывания птиц: «гуль-гуль»). Прозвище могли дать человеку кроткому, мирному, либо, наоборот, любителю голубей — голубятнику. Встречается и другая трактовка: от глагола «гулять» — так могли назвать человека весёлого, праздного, любителя погулять. Оба значения бытовали в живой речи, и без точных сведений о конкретном роде сложно выбрать одно.

Фамилия не относится к старым аристократическим — она из числа поздних крестьянских и казацких фамилий, которые массово фиксировались в реестрах и метриках XVIII–XIX веков. Географически Гулиенко чаще встречается в центральных и восточных областях Украины, особенно в Полтавской, Черкасской, Днепропетровской и Харьковской. В России фамилия редка и обычно указывает на украинские корни предков.

Однокоренные фамилии — Гуленко, Гуляев, Гулин. Разница в суффиксе: Гуляев — русская модель на -ев, Гулин — на -ин, а Гуленко и Гулиенко — украинские, причём Гулиенко сохраняет «и» как соединительный элемент, что делает форму более полной. Встречается и вариант Гулиенко с ударением на второй слог, что характерно для южных говоров.

Известных исторических фигур с этой фамилией, оставивших яркий след в источниках, нет — фамилия оставалась в кругу непривилегированных сословий. Но это не делает её менее интересной: за ней стоит живая народная речь, где прозвище из быта или ласковое обращение к домашней птице становилось родовым именем.