Фамилия Кулишенко образована по распространённой в украинской и южнорусской ономастике модели — суффикс -енко, который исторически означал «сын» или «потомок». Носитель такой фамилии — буквально «сын Кулиша». Основа — прозвище Кулиш, которое и легло в основу наследственного имени.

Прозвище Кулиш имеет несколько версий происхождения. Самая прямая — от слова «кулиш» (или «кулеш»), которое в южнорусских и украинских говорах обозначало жидкую кашу, похлёбку из пшена, часто с салом или скоромной подливкой. Такое блюдо было повседневной и сытной едой простого люда. В этом случае прозвище могли дать либо любителю кулеша, либо человеку, который его готовил — повару или кашевару, особенно в походных или казачьих условиях.

Вторая версия отсылает к диалектному значению слова «кулиш» — «кулик», болотная птица с длинным клювом. Прозвище по названию птицы давали за сходство во внешности, походке или характере, что типично для славянской антропонимии. Однако первая версия — от названия пищи — выглядит правдоподобнее: прозвища по еде и ремеслу встречаются чаще, чем орнитологические.

Суффикс -енко характерен для фамилий, которые окончательно закрепились на территории Левобережной Украины, Слобожанщины и юга России в XVII–XVIII веках. Именно там, в казачьей среде, активно использовалась модель «прозвище + -енко» для обозначения потомка. Фамилия Кулишенко, таким образом, указывает на предка, который носил прозвище Кулиш, и на географию рода — скорее всего, современные Полтавская, Сумская, Харьковская области или прилегающие районы России.

В некоторых записях встречается вариант ударения на второй слог — Кули́шенко, но более традиционным для фамилий на -енко считается ударение на предпоследний слог: Кулише́нко. В написании иногда путают гласную в корне: встречается форма «Кулешенко», что связано с диалектным произношением слова «кулеш». Вариант «Кулишенко» — с буквой «и» — закрепился как литературный.

Фамилия не относится к дворянским или аристократическим — она типична для крестьянской, мещанской и казачьей среды. Носителей этой фамилии можно встретить по всей Украине и в южных областях России, что подтверждает её народное, бытовое происхождение.