Фамилия Наливайченко — одна из тех, что сразу выдают украинские корни. Её основа — глагол «наливать», а суффикс «-енко» указывает на происхождение с территории современной Украины, где такие фамилии были особенно распространены в XVII–XVIII веках. «-енко» буквально значит «сын» или «потомок», то есть Наливайченко — это «сын Наливайка» или «сын того, кого прозвали Наливайко».

Прозвище Наливайко могло возникнуть в среде казаков или ремесленников. Самый прямой смысл — человек, который наливает, то есть шинкарь или трактирщик, разливающий хмельные напитки. Однако в вольной казацкой среде это слово могло обрести и переносное значение: так могли прозвать гуляку, любителя выпить или, наоборот, щедрого хозяина, который не жалеет угощения. Есть и другая, менее бытовая, но исторически весомая версия: прозвище могло быть связано с именем гетмана Северина Наливайко, предводителя казацкого восстания 1594–1596 годов. Его фамилия стала нарицательной, и потомков его соратников или даже просто вольных казаков могли прозывать в его честь.

Словообразовательная модель типична для украинской антропонимии: прозвище на -айко (Наливайко, Гуляйко, Стригайко) плюс патронимический суффикс -енко. Такие фамилии закрепились в основном за крестьянскими и казацкими родами, реже — за мещанскими. Дворянских ветвей с этой фамилией практически нет, что подтверждает её народное, низовое происхождение.

Географически фамилия Наливайченко плотнее всего привязана к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкасщине, Киевщине, а также к южным регионам, куда в XIX веке переселялись казаки. В России она встречается реже и почти всегда — следствие миграций с Украины. Встречаются варианты написания с одной «н» (Наливайченко) и с удвоенной, но исторически верна именно одиночная буква.

Примечательно, что фамилия избежала русификации: окончание «-енко» не заменили на «-ов» или «-ев», как это часто случалось с украинскими фамилиями в Российской империи. Это говорит о том, что род сохранял свою национальную идентичность или же фамилия закрепилась относительно поздно, уже после того, как модель на «-енко» стала общепризнанной.