Фамилия Ковлишенко — характерный пример украинской модели фамилии на -енко, что означает «маленький», «сын» или «потомок». В данном случае — потомок человека по прозвищу или имени Ковлиш. Суффикс -енко в XVII–XVIII веках был самым распространённым способом образования фамилий на Левобережной и Слободской Украине, поэтому географически фамилия почти наверняка происходит из этих регионов — Черниговщины, Полтавщины, Сумщины или Харьковщины.

Основа Ковлиш- явно вторична и образована от более простого корня. Здесь возможны две версии, и обе имеют право на жизнь. Первая: Ковлиш — это фонетический вариант имени или прозвища Ковель. В украинских говорах суффикс -иш мог придавать уничижительный или уменьшительный оттенок (сравните: «хлоп» — «хлопище»). Тогда Ковлишенко — сын Ковеля, а Ковель, в свою очередь, могло быть прозвищем от названия города Ковель на Волыни или от диалектного «ковель» — нечто изогнутое, кривое (возможно, прозвище кузнеца или человека с осанкой).

Вторая версия, более прямая: Ковлиш — это украинизированная форма польского или белорусского имени Ковель (уменьшительное от Яков, через формы Яковель → Ковель). В таком случае фамилия означает «потомок Якова». Эта версия правдоподобна, учитывая тесные контакты украинского населения с поляками и белорусами на Правобережье, хотя сама фамилия тяготеет к Левобережью.

Словообразовательная модель проста: суффикс -енко приращивается к основе Ковлиш-, которая уже содержит собственный суффикс -иш-. В русском языке фамилия закрепилась без изменений, так как суффикс -енко не склоняется по падежам в мужском роде. Среди однокоренных — фамилии Ковель, Ковеленко, Ковельский. Фамилия редкая, не массовая, что говорит о довольно узком родовом гнезде — вероятно, предки жили в одном селе или хуторе, и фамилия не «расползлась» широко. Сословно это почти наверняка казачество или крестьянство, никакого дворянства: фамилии на -енко в массе своей принадлежали простым людям.