Фамилия Мелянченко звучит как типичная украинская или южнорусская фамилия, и её разбор стоит начать с суффикса. Формант -енко — один из самых распространённых в украинской ономастике. Он указывает на происхождение по отцу: буквально «сын Мелянка» или «потомок Мелянка». Такие фамилии массово закрепились в Левобережной Украине, на Слобожанщине и юге России в XVII–XVIII веках.

Основа «Мелян-» восходит к личному имени или прозвищу Мелян. Это, скорее всего, народная, разговорная форма крестильного имени Емельян (от греческого Aimilianos — «ласковый», «приветливый»). В украинской и южнорусской среде имя Емельян часто сокращали до Мелян, Меля, а через суффикс -к- образовывали уменьшительное Мелянко — «маленький Емельян». От этого имени и пошла фамилия: Мелянченко — «сын Мелянка».

Версия с прозвищем от слова «мель» или «меля» (тот, кто мелет, или болтун, пустомеля) менее вероятна, хотя и возможна. Слово «меля» в значении «говорун» известно в диалектах, но для прозвища чаще использовалась полная форма «Пустомеля». К тому же суффикс -енко в украинской традиции крепче привязан к именам, а не к нарицательным прозвищам.

Географически фамилия Мелянченко тяготеет к центральным и северным областям Украины — Черкасской, Киевской, Полтавской. В России она встречается в Краснодарском крае и Ростовской области, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке. Сословно носители фамилии в массе были казаками или государственными крестьянами — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: имя Мелян (от Емельян) → уменьшительное Мелянко → патроним Мелянченко. Фамилия не редкая, но и не массовая — её уникальность в том, что она хранит забытую форму имени, которая в официальных документах почти не встречалась.