Фамилия Коваленк — это, скорее всего, неполная запись или вариант фамилии Коваленко. В русских документах при переписи населения или в метрических книгах украинские фамилии часто записывали на слух, без стандартного окончания. Но если отбросить версию ошибки и рассматривать форму «Коваленк» как самостоятельную, то её корень и модель образования те же, что у массовой украинской фамилии Коваленко.

Основа — «коваль», что по-украински означает кузнец. Это одна из самых распространённых профессиональных фамилий на юге России и Украине, аналогичная русской Кузнецов. Суффикс «-енк(о)» в украинской ономастике — уменьшительно-патронимический, то есть «Коваленко» буквально значит «маленький кузнец» или «сын кузнеца». В фамилии Коваленк этот суффикс усечён, что могло произойти при адаптации в русскоязычной среде, где конечное «-о» в фамилиях часто отбрасывали (сравните: Шевченко — Шевченк, Бондаренко — Бондаренк).

Географически форма без окончания встречается в документах XIX — начала XX века у выходцев с Украины, переселившихся в центральные губернии России, на Кубань или в Сибирь. В современных официальных записях такое написание — редкость, но если человек носит именно эту фамилию, его предки почти наверняка были кузнецами, либо их родоначальника прозвали Коваленком (сыном кузнеца), а при переезде или в советских паспортах окончание потерялось. С точки зрения словообразования, это типичная профессиональная фамилия с восточнославянским корнем, но с урезанным финалом, что и делает её нестандартной.