Фамилия Пелещенко — характерный пример восточноукраинской фамилии, образованной по продуктивной модели на -енко. Такие фамилии в XVII–XVIII веках массово закреплялись на Левобережной и Слободской Украине, а позже распространились на Кубань и Юг России. Суффикс -енко в этой модели означает «чей-то сын» или «потомок», то есть Пелещенко — буквально «сын Пелеща» или «маленький Пелещ».

Основа фамилии — прозвище Пелещ (или Пелещь). Его происхождение неочевидно, и здесь возможны две версии. Первая связывает слово с диалектным украинским «пелехатий» — лохматый, косматый, взъерошенный. В таком случае прозвище мог получить человек с неопрятной или торчащей в разные стороны шевелюрой. Вторая версия — фонетическая: в южнорусских говорах «пелещ» могло быть вариантом слова «пелец» (палец) или же производным от глагола «пелескать» (плескать, хлопать). Впрочем, первая версия выглядит убедительнее, так как «пелехатий» — устойчивое слово в украинской лексике, и прозвища по внешним признакам давали особенно часто.

Встречаются однокоренные фамилии: Пелех, Пелехов, Пелешенко, Пелещук. Все они сходятся к той же основе «пелех/пелещ». Интересно, что фамилия Пелещенко почти не зафиксирована в центральных и северных регионах России — её ареал плотно привязан к территории исторической Полтавщины и Черниговщины. В ревизских сказках и исповедных ведомостях XIX века носители фамилии встречаются преимущественно среди казаков и государственных крестьян, что подтверждает её простонародное, недворянское происхождение.

Социальный статус предков Пелещенко, скорее всего, был невысоким: казацкая старшина или мещане редко носили фамилии на -енко, предпочитая польские модели на -ский. Так что носитель фамилии может с большой вероятностью считать своим предком рядового казака или крестьянина, получившего прозвище за лохматую голову.