Фамилия Колышенко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, изначально означавший «маленький» или «сын», в XVII–XVIII веках закрепился в Левобережной и Слободской Украине как основной способ передачи родства и принадлежности. Носитель фамилии Колышенко — потомок человека по прозвищу Колыша.

Основа фамилии — прозвище Колыша. Его происхождение неочевидно, и здесь возможны два основных пути. Первый и самый вероятный: прозвище связано с диалектным словом «колыша» — так в некоторых южнорусских и украинских говорах называли хромого, человека с перекошенной походкой. Сравните с глаголом «колыхаться» — двигаться неравномерно, раскачиваясь. В этом случае прозвище указывало на физическую особенность предка. Второй вариант: прозвище могли дать человеку, жившему у реки Калыша (гидронимы нередко становились основой для прозвищ), или же корень «кол-» мог восходить к слову «кол» — заострённый шест, что могло быть прозвищем высокого и худого человека. Однако версия с хромотой выглядит более прямой и распространённой: прозвища по физическим недостаткам давали часто, и они легко закреплялись.

В русском языке фамилии на -енко обычно считаются украинскими, но встречаются и среди потомков выходцев с Украины, переселившихся в центральные и южные губернии России. Географически фамилия Колышенко тяготеет к юго-западным областям: чаще всего её носители встречаются в Черниговской, Полтавской, Сумской областях Украины, а также в приграничных районах России — Курской и Белгородской областях. Это зона активного бытования фамилий на -енко.

Сословная принадлежность носителей фамилии в прошлом, скорее всего, была казацкой или крестьянской. Украинские фамилии на -енко в массе своей принадлежали казакам и мещанам, реже — духовенству (там преобладали фамилии на -ский). Дворянских родов с фамилией Колышенко в гербовниках не зафиксировано.

В написании фамилии возможны варианты: Колышенко и реже Колышенко (с ударением на второй или третий слог). В современном употреблении ударение чаще падает на предпоследний слог — Колыше́нко, что соответствует общей тенденции для фамилий этого типа. Фамилия не является редкой, но и не входит в число самых распространённых: её носители — это, как правило, потомки одного или нескольких родов, разошедшихся по разным регионам.