Фамилия Лугченко образована по типичной для восточной Украины модели с суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках закрепился как основной патронимический (указывающий на происхождение от отца). В буквальном смысле Лугченко — это «сын Лугча» или «потомок человека по прозвищу Лугч». Сама основа фамилии неочевидна, и здесь возможны два основных объяснения.

Первая и самая вероятная версия связывает корень с украинским словом «луг» — заливной луг, пойма реки. Прозвище Лугч мог получить человек, живший у лугов, пасший на них скот или владевший сенокосными угодьями. В украинской ономастике суффикс -ч в основе встречается реже, чем -к, но он возможен как вариант народного словообразования: Луг → Лугч (житель луга). Такая модель есть, например, в фамилиях Дубченко (от дуб) или Борщенко (от борщ). Таким образом, предок Лугченко был, скорее всего, крестьянином-земледельцем или пастухом, чья жизнь была тесно связана с пойменными лугами.

Вторая версия, менее распространённая, выводит фамилию от неканонического имени или прозвища Луг, которое могло быть сокращением от крестильного имени Лука (Лука → Луг, как Григорий → Григ). В этом случае Лугченко — патроним от формы Луг (или Лугч), а не от географического термина. Однако для такого перехода нужна промежуточная форма Лугань или Луга, а не Лугч, поэтому версия с прямым значением «луг» выглядит убедительнее.

Географически фамилия Лугченко сосредоточена в центральных и восточных областях Украины — Черкасской, Полтавской, Днепропетровской, а также на юге России, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении: фамилия могла возникнуть в одном селе или группе сёл, где жил родоначальник Лугч.

Родственных фамилий с той же основой, но другими суффиксами, в украинской среде практически нет (Луганский, Луговой — это уже русские или польские варианты). Это делает Лугченко довольно изолированной в словообразовательном гнезде — она не разрослась в семейство однокоренных, что тоже указывает на её позднее оформление и узкую локальную привязку.