Фамилия Конопельченко — украинская по происхождению, что выдает суффикс -енко. В украинской ономастике этот суффикс означает «сын» или «потомок», то есть Конопельченко — буквально «сын Конопеля». Такая модель была особенно распространена в Поднепровье, на Левобережной и Слободской Украине в XVI–XVIII веках, когда наследственные прозвища только закреплялись в качестве фамилий.

В основе фамилии лежит прозвище Конопель. В народной речи «конопель» — это конопля, растение, которое веками кормило и одевало славян. Из конопли делали прочное волокно для канатов и грубой ткани, из семян выжимали масло, а жмых шёл на корм скоту. Поэтому прозвище Конопель, скорее всего, относилось к «профессиональным» именованиям: так могли прозвать человека, который выращивал коноплю, мял её, прял или торговал пенькой.

Прозвище Конопель могло закрепиться и как личное имя — в старину на Руси и в Украине детей нередко называли по названиям растений (Бобыль, Репа, Лопух) без всякого пренебрежения, просто как примету. Со временем прозвище перешло в наследственное имя, а фамилия Конопельченко закрепилась за потомками этого человека.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Коноплёв, Конопельский, Конопелько — показывает, что ударение в исходном слове могло падать как на первый, так и на второй слог. В украинском произношении «конопе́ль» звучит естественнее, чем в русском «ко́нопель», что подтверждает южнорусские корни фамилии.