Фамилия Костерчук образована по западноукраинской модели с суффиксом -чук, который указывает на принадлежность по родству: «сын» или «потомок» человека, названного в основе. В данном случае основа — Костер или Костерь. В отличие от восточнославянских фамилий на -ов/-ев, где ударение часто падает на окончание, здесь оно почти всегда на корне: Костерчу́к.

Корень «костер» многозначен, и это создаёт две основные версии происхождения. Первая — от прозвища по ремеслу. В говорах юго-западной Руси «костер» (или «костёр») могло означать человека, который жёг уголь, работал с огнём, возможно, в кузнечном или гончарном деле. Вторая версия — от личного имени или прозвища Костерь. В древнерусском языке «костерь» — это сорная трава, остатки стеблей после обработки льна. Прозвище могли дать человеку с жёсткими, торчащими волосами или с неуживчивым, «колючим» характером. Сравните с фамилиями Костеров, Костерёв, Костриков — они из того же гнезда, но с разными суффиксами.

Географически фамилия Костерчук привязана к западным регионам Украины: Волынь, Подолье, Галичина. Именно там суффикс -чук является типичным для крестьянских фамилий, которые складывались в XV–XVII веках. В соседней Польше аналогичная фамилия выглядела бы как Kościerzuk, с другим корнем и чередованием.

Встречаются варианты написания через «ё» — Костёрчук, но это скорее редкое исключение, не меняющее смысла. В русском языке фамилию нередко путают с Костерчуков (ошибочно добавляя русский суффикс), но исходная форма — именно на -чук, без наращения. Носителей фамилии среди известных исторических лиц немного, что говорит о её локальном, крестьянском происхождении: предки, скорее всего, были ремесленниками или землепашцами из небольшого села, где прозвище закрепилось за целым родом.