Фамилия Ончуленко — яркий пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс (а также его варианты -енк(о), -енк(а)) исторически указывал на потомка, сына или ученика. То есть Ончуленко — это буквально «сын Ончула» или «потомок Ончула». Такие фамилии массово закрепились в Левобережной Украине, особенно на Полтавщине, Черниговщине и Слобожанщине, в XVI–XVIII веках, когда казацкая старшина и крестьяне переходили от прозвищ к наследственным именованиям.

Основа фамилии — личное имя Ончул. Это неканоническая, народная форма одного из христианских имён, скорее всего, Антон или Ануфрий (Онуфрий). В украинской и южнорусской традиции имена часто усекались и обрастали уменьшительными суффиклами: Антон мог превратиться в Ончо, Ончук, Ончул. Суффикс -ул- в данном случае — редкий, но встречающийся в украинском словообразовании (ср. фамилии Кочул, Хижул). Таким образом, Ончул — это ласкательное или обиходное именование, которое затем стало родовым прозвищем.

Встречается фамилия и в написании Ончуленко, и как Ончуленко (через «е» после «ч»). Второй вариант более характерен для русской адаптации, где ударение смещается, а безударный гласный редуцируется. В украинском оригинале ударение, скорее всего, падало на второй слог: Ончуле́нко.

Спорных версий у этой фамилии немного. Иногда основу Ончул связывают с диалектным словом «онча» (обувь, валенок) или «онучи» (портянки), но это маловероятно: суффикс -ул- в таком значении нехарактерен, а прозвище Ончул звучало бы странно для мастера по обуви. Правдоподобнее всё же видеть в основе личное имя, тем более что параллельные фамилии (Ончуков, Ончуковский, Ончушкин) подтверждают этот корень.

Социальный состав носителей фамилии Ончуленко — в основном крестьянское и казачье сословие. Фамилии на -енко долго оставались фамилиями «простых» людей, пока в XIX веке не стали массовыми. В дворянских родословных книгах эта фамилия не встречается, что косвенно указывает на её непривилегированное происхождение. Сегодня носители Ончуленко рассеяны по Украине и югу России, но наибольшая концентрация — в Черкасской, Полтавской и Днепропетровской областях.