Фамилия Лосенко образована по распространенной в восточной части Украины модели — с суффиксом -енко. Этот суффикс изначально означал «маленький», «сын» или «потомок», поэтому Лосенко — это буквально «сын Лося» или «потомок того, кого прозвали Лосем». В основе фамилии лежит прозвище Лось.

Прозвище Лось давали по внешнему сходству с этим крупным лесным зверем. Скорее всего, так называли высокого, физически крепкого человека, обладающего мощным телосложением. Реже прозвище могло указывать на особенности характера — медлительность, спокойствие или, напротив, упрямство, которое приписывали лосю в народных поверьях. Со временем прозвище Лось, первоначально бытовавшее как дополнительное именование, закрепилось за родом и перешло в наследственную фамилию для потомков.

Фамилия Лосенко относится к так называемым патронимическим фамилиям — тем, что указывают на отца. В украинской ономастике фамилии на -енко особенно характерны для Левобережной Украины, Полтавщины и Черниговщины, где эта модель стала доминирующей в XVII–XVIII веках. Встречается и параллельная форма — Лосев, образованная с помощью русского суффикса -ев, но Лосенко сохраняет четкую региональную привязку к украинской традиции именования.

Стоит отметить, что в основе фамилии не лежит уменьшительная форма «Лосёнок» — это более поздняя народная этимология. Настоящее значение — «потомок Лося», а не «детеныш лося».