Фамилия Коноваленко образована от прозвища Коновал — так на Руси называли знахаря, который лечил лошадей, то есть ветеринара. В основе прозвища лежат два слова: «конь» и «валять», причём в древнерусском языке глагол «валять» имел значение «лечить». Со временем именование Коновал закрепилось за человеком как основное, а затем перешло в фамилию. Суффикс -енко указывает на украинское происхождение: в этой модели фамилия означает «потомок Коновала» или «маленький Коновал». Именно такой способ образования — через патронимический суффикс -енко — распространён в основном в восточных и центральных регионах Украины, поэтому фамилия Коноваленко имеет выраженную украинскую привязку.

В более широком смысле коновалами называли и недостаточно профессиональных врачей, что придавало прозвищу иногда ироничный оттенок, но в основе всё же лежит уважаемое ремесло. Документальные свидетельства разбросаны по разным регионам. В Книге памяти Ставропольского края упоминается Василий Михайлович Коноваленко, родившийся в 1897 году в местечке Ичня Черниговской области. В Книге памяти Свердловской области записан Василий Павлович Коноваленко 1899 года рождения из хутора Бычек Краматорского района Донецкой области. В Книге памяти Краснодарского края — Виктор Иванович Коноваленко 1905 года рождения из Екатеринограда. География записей подтверждает украинские корни фамилии и её последующее распространение по югу России.

Из однофамильцев наиболее известен советский хоккейный вратарь Виктор Сергеевич Коноваленко, заслуженный мастер спорта СССР, многолетний лидер обороны горьковского «Торпедо» и сборной СССР. Его пример показывает, что фамилия, восходящая к ветеринарному ремеслу, может принадлежать людям самых разных профессий.