Фамилия Лозенко образована по распространённой украинской и южнорусской модели с суффиксом -енко. Этот суффикс в XVI–XVII веках означал «сын» или «потомок»: Лозенко — буквально «сын Лозы». Такая модель была особенно типична для Поднепровья и Слобожанщины, где оседали казачьи роды.

В основе фамилии лежит прозвище Лоза. Лозой называли и гибкий ствол виноградной лозы, и тонкие прутья, хворост. Но прозвище могло относиться не к растению, а к занятию: плетением из лозы — корзин, верш, лаптей — занимались многие крестьяне. Человек, искусно работавший с прутом, получал прозвище Лоза, которое затем закреплялось за его детьми как фамилия.

Реже прозвище Лоза давали высокому, худощавому человеку — по ассоциации с долгим, гибким стеблем. В украинских говорах «лоза» могла означать и «мелкий кустарник», что иногда указывало на место жительства: у лозняка, в зарослях.

Фамилия Лозенко встречается преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также в южных регионах России — там, где в XVIII–XIX веках оседали украинские переселенцы. В документах фамилия фиксируется с начала XVIII века, но сам прозвищный корень гораздо старше.

В русском языке фамилия могла писаться и через «а» — Лозенко, и через «о» — Лозенко, но ударение обычно падает на второй слог: Лозéнко. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые закрепились в великорусских землях, Лозенко сохраняет типично украинскую форму без притяжательного суффикса.