Фамилия Костянко — характерный пример украинской модели образования фамилий на -енко. Этот суффикс в XVI–XVII веках был самым продуктивным на землях современной Украины: он означал «сын такого-то» или «потомок», а со временем закрепился как фамильный. В основе фамилии лежит имя Костя — народная, обиходная форма канонического крестильного имени Константин (от лат. constans — «стойкий, постоянный»). Соответственно, Костянко — буквально «сын Кости».

Менее вероятна, но не исключена версия, что в основе могло лежать прозвище Костян. В украинских говорах «костяний» — костяной, а «костянка» — это и плод с твёрдой косточкой, и разговорное обозначение костяной вещи. Однако для фамилий с суффиксом -енко характернее отыменное происхождение: подавляющее большинство образовано именно от личных имён, а не от прозвищ. Если бы прозвище было исходным, фамилия скорее выглядела бы как Костян, и уже от него пошли бы Костяненко или Костянчук.

Фамилия распространена прежде всего в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в южных регионах России. В русской среде она встречается реже — здесь аналогичную функцию выполняли фамилии на -ов: Костантинов, Костин. Важный нюанс написания: в дореволюционных документах фамилию могли записать через ять (Костянко), но это не меняет её происхождения.

С социальной точки зрения Костянко — фамилия, которая не указывает на дворянское происхождение. Её носители в массе своей были казаками, крестьянами или мещанами. В реестрах Запорожского войска и в метрических книгах XVIII–XIX веков такие фамилии встречаются сплошь и рядом: они фиксировали принадлежность к роду по отцу, но не давали никаких сословных привилегий.

Однокоренные фамилии — Костенко (от Костя с тем же суффиксом), Костюк (от Костюк, ещё одна форма имени Константин), Костин (русский вариант). Все они восходят к одному источнику, но разошлись по разным диалектным и административным границам.