Фамилия Кольчиенко звучит на украинский лад, и это первая зацепка. Суффикс -енко — типичный для восточной Украины, он образует фамилии по модели «чей?»: сын Кольчия, потомок человека с прозвищем или именем Кольчий.

Основа здесь — Кольчий. Сразу возникает вопрос: что это — имя, прозвище или искажённое слово? Самая прямая версия отсылает к слову «кольцо». В старину на Руси и в Украине кольчугой называли кольчатую броню, а кольчужником — мастера, который её делал. Но форма «Кольчий» могла родиться из диалектного или уменьшительного варианта: «кольчий» — тот, кто имеет отношение к кольцам, либо человек, носивший кольчужное плетение. Скорее всего, предок носителя фамилии был кузнецом-кольчужником или торговал кольцами, перстнями.

Менее вероятная, но возможная версия — от личного имени Колька, Коля (уменьшительное от Николай), где суффикс -ий дал прозвищную форму. В украинской среде «Кольчий» могло означать «Колин сын» или просто «маленький Коля». Однако такая модель встречается реже: обычно от имён образуют фамилии на -енко напрямую (Коленко, Кольченко), а не через прозвище на -ий.

Географически фамилия тяготеет к Полтавщине и Черкащине — регионам, где фамилии на -енко особенно распространены. В России она встречается редко, чаще в южных областях, куда переселялись украинцы.

Сравните с однокоренными: Кольцов (от «кольцо», но с русским суффиксом -ов), Кольченко (от имени Колька, Коля), Кольчужкин (от «кольчуга»). Кольчиенко стоит особняком — редкая модель, где основа не «кольцо», а прилагательное «кольчий». Это могло быть прозвище по характерной детали внешности (например, человек с кольцом в ухе или на пальце) или по занятию.

Таким образом, фамилия Кольчиенко — украинская по форме, профессиональная или прозвищная по смыслу, с корнем, уводящим в ремесленную или бытовую среду XVII–XVIII веков.