Фамилия Палатенко — яркий пример украинской модели фамилии на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой массовой в Поднепровье и со временем распространилась по всей Российской империи. Суффикс -енко исторически означал «маленький» или «сын», то есть Палатенко — это буквально «сын Палата» или «потомок Палата».

Основа фамилии — Палат — скорее всего, прозвище. В украинском языке слово «палат» могло иметь несколько значений. Самое прямое — от «палата» (большая комната, покои, а в переносном смысле — учреждение, присутственное место). Прозвище Палат могли дать человеку, который работал в какой-либо палате (например, канцелярии) или же отличался важностью, степенностью, словно «жил в палатах». Встречается и версия, что Палат — это сокращение от крестильного имени Палатий (от греческого «палайос» — древний, старый), которое в народе переделали в Палат.

Менее распространённая, но возможная версия связывает прозвище с диалектным словом «палат» — так в некоторых говорах называли большой шатёр или навес. В таком случае прозвище мог получить строитель или владелец торгового шатра. Однако наиболее правдоподобным выглядит первое объяснение: фамилия образована от прозвища, данного по роду занятий или по характеру человека.

Фамилия Палатенко встречается в основном на территории современной Украины, особенно в центральных и восточных областях, а также в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки. В документах XIX века носители фамилии числились среди мещан и казаков, то есть это была фамилия не дворянская, а распространённая в среде свободных сельских обывателей и посадских людей.