Фамилия Кордубаленко — редкий случай, когда географический маркер в основе почти полностью перекрывает личное прозвище. Фамилия украинская по модели образования (суффикс -енко, означающий «сын» или «потомок»), а её корень отсылает к топониму Кордуба. Скорее всего, предок носителя фамилии был выходцем из села или местечка с таким названием. На Украине известен хутор Кордуба (ныне в Винницкой области), и именно эта точка — самая вероятная «малая родина» для основателя рода.

Слово «кордуба» в украинских говорах имеет несколько значений, но все они вторичны по отношению к названию поселения. В диалектах так могли называть кривой нож или саблю (от тюркского «корд» — клинок), а также невысокого, коренастого человека. Однако фамилии, образованные от названий оружия, обычно давали по роду занятий (например, кузнецу или воину), и тогда ожидалась бы форма Кордубенко или Кордуба. Форма Кордубаленко с дополнительным слогом -ал- указывает на притяжательное прилагательное: «Кордубалов» (то есть принадлежащий Кордубу) превратилось в Кордубаленко — «сын Кордубалого». Это типично для украинской ономастики, где оттопонимические фамилии нередко обрастали промежуточными суффиксами.

Вторая версия, менее убедительная, связывает фамилию с польским словом kordubań — вид обуви (кордовские сапоги из Кордовы). Тогда Кордубаленко мог быть сыном сапожника, торговавшего или шившего такую обувь. Но для ремесленной фамилии логичнее было бы прямое прозвище Кордубан (сапожник) с последующим Кордубаненко, а не Кордубаленко.

Фамилия почти не встречается за пределами Украины и, по всей видимости, осталась локальной — её носители сосредоточены в центральных и западных областях. В дореволюционных метриках она могла писаться через «о» (Кордобаленко) или с одним «л» (Кордубаенко), что связано с живым произношением и неграмотностью писарей. Сословная принадлежность предков — скорее всего, казаки или крестьяне: суффикс -енко в малороссийских фамилиях XVII–XVIII веков был массовым именно в этих средах, а не у шляхты.