Фамилия Наволенко — яркий пример того, как географическая привязка или род занятий могли закрепиться в родовом имени. Её основа — слово «наволок» или «наволока», которое в разных русских говорах имело два основных значения. Первое — это заливной луг, пойма, низменная земля у реки, которую заливает водой. Второе, менее распространённое, — «наволока» как часть ткацкого станка или, в переносном смысле, небрежно одетый человек.

Суффикс -енко указывает на украинское или южнорусское происхождение фамилии. В этой модели -енко — уменьшительно-патронимический суффикс, означающий «маленький» или «потомок». Изначально Наволенко — это «сын Навола» или «потомок человека по прозвищу Наволок». Прозвище могли дать человеку, жившему на наволоке (пойменном лугу), или тому, кто обрабатывал такую землю. В северных говорах «наволоком» называли также мыс или пологий берег, так что возможна и северная ветвь фамилии, перешедшая в украинскую модель.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с глаголом «наволочь» — натаскать, нанести. В этом случае прозвище могло характеризовать человека, который что-то приносил или натаскивал, например, рыбу в сетях или товары. Однако первое значение — по месту жительства — выглядит убедительнее, так как топонимические прозвища были массовыми.

Фамилия не относится к числу очень частых, но встречается в основном на Украине (особенно в Полтавской и Черниговской областях) и в прилегающих регионах России. Её редкий корень отличает Наволенко от более распространённых фамилий на -енко (типа Шевченко, Коваленко) и делает её своеобразным маркером ландшафта, в котором жили предки носителей.