Фамилия Харченко чаще всего восходит к имени Харько — народной, уменьшительной форме крестильного имени Харитон. Греческое имя Харитон переводится как «щедрый», и в православной традиции его прославил мученик Харитон Исповедник, пострадавший за веру в Иконии в начале IV века, в эпоху гонений при императорах Галерии, Максимиане или Ликинии. Святой открыто обличил язычество и исповедал Христа, за что принял мучения. Переход к/ч в основе — обычное фонетическое явление, поэтому Харько и Харченко стоят в одном ряду с такими парами, как Харитон — Харичев.

Суффикс -енко в этой фамилии — классический украинский патронимический формант. Первоначально такие образования указывали на главу семьи: Харченко — это «сын Харька», потомок человека, носившего это имя. Подобная модель массово закрепилась на Левобережной Украине и в южнорусских землях, где фамилии на -енко стали основным способом передачи родового имени.

Существует и вторая, менее вероятная версия происхождения — от прозвища Харч. В словаре Даля «харч» означает «съестной припас, пища». Тогда прозвище могло достаться либо любителю плотно поесть, либо хозяину харчевни — заведения с дешёвой и простой едой. Но эта гипотеза уступает основной: имя Харько было широко распространено, и объяснять фамилию через нарицательное слово нет необходимости.

Исторические документы сохранили сведения о дворянской ветви Харченко, а также о купеческом роде. Среди купцов выделялся Василий Михайлович Харченко (1864–1909), купец II гильдии в Енисейске, удостоенный звания потомственного почётного гражданина. Он начинал с производства и продажи вина, а к 1882 году держал в городе винокуренный завод и оптовый склад. Позже, в 1889 году, он стал почётным блюстителем Казачинского начального училища — одного из старейших в губернии. Такая биография показывает, что к началу XX века фамилия уже не просто называла потомка Харька, а сопровождала человека в его социальном подъёме — от ремесла к купечеству и общественному служению.