Фамилия Недальченко образована от прозвища Недальчий, и в её основе лежит украинское прилагательное «недалечкий» — «не очень далекий; недалекое место». Так могли прозвать человека, который жил неподалёку, возможно, выходца из соседнего села. Впрочем, есть и другая, более конкретная версия: прозвище могло возникнуть от названия реки Недалька в Белоруссии, правого притока Березины. В таком случае родоначальник фамилии жил у этой реки, а его прозвище указывало на место обитания.

Сама модель фамилии — с суффиксом -енко — типична для украинской традиции и указывает на «сына» или потомка человека по прозвищу. То есть Недальченко буквально означает «сын Недальчего». Такие фамилии массово закреплялись в Украине с XVI–XVII веков, когда прозвища, изначально присоединённые к наследственному имени, постепенно полностью заменяли его и в повседневной жизни, и в официальных документах.

Интересно, что в белорусской версии прозвище Недальчий могло быть не только топонимическим, но и указывать на характер человека — например, на его недальновидность. Однако эта трактовка менее правдоподобна: в народной традиции прозвища чаще связывали с местом жительства или внешними признаками, чем с абстрактными качествами. К тому же гидроним Недалька даёт более конкретную и проверяемую привязку.

В написании фамилии встречаются варианты: Недальченко, реже Недальченко с ударением на втором слоге. В русскоязычной среде фамилия не изменила форму, сохранив украинский суффикс, что типично для фамилий, зафиксированных в документах после переселения носителей на другие территории.