Фамилия Котоличенко — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Если отбросить суффикс, сразу заметна основа «Котол-», которая не встречается в стандартных крестильных именах или распространенных профессиях. Наиболее вероятная версия: фамилия образована от прозвища или мирского имени Котола, которое, в свою очередь, восходит к диалектному слову «котол» или «котёл». В южнорусских и украинских говорах «котолом» могли называть котельщика, лудильщика или человека, который варит смолу, дёготь. То есть предок Котоличенко мог быть ремесленником, работавшим с котлами — либо на винокурне, либо на смолокурне, либо в кузнечном деле.

Суффикс «-енко» типичен для украинской и южнорусской традиции. Он указывает на происхождение по отцу: «Котоличенко» — буквально «сын Котолы» или «маленький Котола». Такая модель была особенно распространена в Левобережной Украине, Слобожанщине и на Кубани, куда переселенцы принесли этот тип фамилий в XVIII–XIX веках. Поэтому географически фамилия Котоличенко тяготеет к территориям современной Черниговской, Полтавской, Сумской областей, а также к Краснодарскому краю.

Менее убедительная, но возможная версия — связь с личным именем Котолий. Такое имя встречается в святцах как форма от Константина или как народный вариант, но в ономастике эта гипотеза слабая: суффикс «-иченко» при таком имени дал бы «Котоличенко» только при условии, что исходная форма звучала как «Котол» или «Котоля», а не «Котолий». Поэтому версия с ремесленным прозвищем выглядит правдоподобнее.

Интересно, что фамилия почти не встречается в дворянских родословных книгах и не фиксируется в дореволюционных справочниках титулованных родов. Это говорит о том, что носители фамилии происходили из крестьянской или казачьей среды — людей, чьи прозвища закреплялись в документах при переписях или приписке к войсковым сословиям. Сегодня Котоличенко — фамилия малочисленная, и её носители, скорее всего, сосредоточены на юге России и востоке Украины.