Фамилия Орельченко звучит как типичная украинская, и это первое, что бросается в глаза. Суффикс -енко, означающий в украинской ономастике «маленького» или «сына» (как русское -ович), прямо указывает на происхождение с территории современной Украины или южных регионов России, где эта модель была распространена. Основа фамилии — Орель — может быть как производной от имени, так и от географического названия.

Самый прямой путь — от имени Орель. Это уменьшительная или народная форма от канонического имени Арий (редкое древнегреческое имя) или, что вероятнее, от Орион (греческий мифологический герой, имя которого стало христианским). В быту такие имена часто сокращали до коротких и удобных форм: Оря, Орель. Соответственно, Орельченко — это «сын Ореля» или «потомок Ореля». В пользу этой версии говорит то, что в украинской традиции фамилии на -енко чаще всего образовывались именно от личных имён и прозвищ, а не от топонимов.

Есть и вторая, более редкая возможность — связь с рекой Орель (левый приток Днепра, протекающий по территории Днепропетровской и Полтавской областей). В этом случае фамилия могла возникнуть как прозвище человека, жившего на этой реке или переселившегося с её берегов. Такого рода фамилии по рекам встречаются, но суффикс -енко для них менее типичен: обычно топонимические фамилии на -енко образуются от названий населённых пунктов (Орель — село, но тогда скорее был бы вариант Орельский или Орельчук). Поэтому версия с именем Орель выглядит более обоснованной.

Фамилия Орельченко не является массовой. Она встречается в основном на востоке Украины (Харьковская, Днепропетровская области) и в прилегающих областях России (Белгородская, Ростовская). Это говорит о том, что род, скорее всего, был локальным, крестьянским или казачьим, и не получил широкого распространения в дворянской среде, где предпочитали фамилии на -ский. Социальный контекст простой: предки носителя этой фамилии, вероятнее всего, были свободными поселенцами, казаками или крестьянами, которым фамилию дали по имени отца или деда — Ореля.