Фамилия Кульшенко — яркий пример украинской модели фамильного словообразования. Суффикс -енко, один из самых распространённых в Украине, указывает на происхождение по отцу: буквально «сын Кульши» или «потомок человека по прозвищу Кульша». Такие фамилии массово закрепились в Левобережной и Степной Украине (Полтавщина, Черниговщина, Слобожанщина) в XVII–XVIII веках, когда казацкая старшина и крестьяне обзаводились наследственными родовыми именами.

Основа Кульш- — это, скорее всего, прозвище. В украинских и южнорусских говорах «кульша» или «кульш» могло означать человека с хромотой, припадающего на одну ногу (от «кульгати» — хромать). Слово родственно польскому «kulas» (хромой) и диалектному русскому «культя» (искалеченная рука или нога). Со временем прозвище потеряло прямой физический смысл и закрепилось как фамилия — так же, как фамилии Хромченко или Шульженко потеряли связь с исходным недостатком.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским именем Кульша (от «куль» — раб, слуга; или «кул» — озеро). Однако для украинской ономастики такая гипотеза слаба: фамилий на -енко с тюркскими корнями немного, и они обычно имеют более прозрачную этимологию (например, Байраченко). Правдоподобнее считать Кульшенко чисто славянским образованием от прозвища, связанного с хромотой.

В современных базах фамилия встречается преимущественно в Украине (особенно в центральных и восточных областях) и среди потомков украинских переселенцев в России и Казахстане. В дореволюционных списках Кульшенко фиксировались в основном среди казаков и крестьян — сословных групп, где фамилии на -енко были нормой. Дворянских родов с такой фамилией не известно, что подтверждает её народное, неаристократическое происхождение.