Фамилия Осыпенко напрямую говорит о происхождении своего первого носителя: это «сын Осыпа». В основе лежит украинский разговорный аналог крестильного имени Иосиф — Осып. Само имя Иосиф пришло из древнееврейского языка и означает «божья награда», но в народной среде оно прижилось в упрощённой форме, как это часто случалось с длинными церковными именами.

Модель образования здесь классическая для украинских фамилий: к основе Осып добавили суффикс -енко, который исторически указывал на отчество или принадлежность к роду. Буквально Осыпенко — «сын Осыпа», а со временем это указание на отца закрепилось как постоянная фамилия для потомков. Подобным образом возникли и другие распространённые фамилии: Осипенко, Осипов, Осепчук — все они выросли из одного корня, но в разных диалектных и словообразовательных вариантах.

Покровителем имени считается преподобный Иосиф Волоцкий, живший в XV веке. Он известен как церковный деятель и полемист, а грамоте учился в Воздвиженском монастыре. Для носителей фамилии это даёт дополнительную историческую отсылку: имя было распространено в православной традиции, а его носители встречались среди духовенства, крестьян и казачества.

Географически фамилия Осыпенко — украинская, с концентрацией в центральных и южных областях, особенно в тех регионах, где активно использовалась патронимическая модель на -енко. В России фамилия встречается реже, но тоже знакома, часто как след переселения или смешения культур.

Отдельного внимания заслуживает написание: в некоторых документах можно встретить вариант Осипенко, что связано с унификацией имени Иосиф в официальной форме. Но именно форма Осыпенко сохранила народное, живое звучание имени, которое в быту звучало как Осып.