Фамилия Хомуленко — яркий пример украинской модели фамилеобразования, где суффикс -енко указывает на происхождение от отца или предка. Дословно «Хомуленко» означает «маленький Хомут» или «сын Хомута». Но здесь нужно сразу уточнить: в основе лежит не прозвище «хомут» в значении конской упряжи, а обиходная форма крестильного имени Фома — Хома. В украинском языке имя Фома звучало как Хома (с характерным «х» вместо «ф»), и от него образовались десятки фамилий: Хоменко, Хомутовский, Хомяк. Хомуленко стоит в том же ряду, но с редким суффиксальным вариантом.

Суффикс -енко в украинской ономастике — самый распространенный патронимический формант, который в XVI–XVII веках вытеснил более древние -ович/-евич. Однако форма с -уленко, а не с -енко, встречается реже. Она могла возникнуть как уменьшительно-ласкательная: сначала появилось прозвище Хомул (Хомуля) — от Хома, а уже от него — Хомуленко. То есть носитель фамилии — потомок человека, которого в быту называли Хомул или Хомуля.

Географически фамилия Хомуленко привязана к центральным и восточным регионам Украины — Полтавщине, Черкащине, Слобожанщине. В России она встречается гораздо реже, чаще всего в приграничных с Украиной областях или среди потомков переселенцев. Интересно, что в XIX веке в метрических книгах можно найти варианты написания «Хамуленко» — это следствие аканья в южнорусских говорах или ошибки писаря.

В сословном отношении предки Хомуленко в основном были казаками или крестьянами. Фамилия не дворянская — в «Общем гербовнике» она не значится. Но это не умаляет её истории: за каждым Хомуленко стоит конкретный человек, которого в документах записали по имени отца — Хомы, а значит, по вере предки были православными, и имя Фома (апостол Фома) было в их роду почитаемым.