Фамилия Полинченко — характерный пример фамилии украинского происхождения, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок», в XVI–XVII веках закрепился в основном на землях современной Центральной и Восточной Украины, вытеснив более ранние формы на -ович/-евич. В основе фамилии лежит имя или прозвище Полинко, которое, в свою очередь, восходит к крестильному имени Аполлинарий (от латинского Apollinaris — «посвящённый Аполлону») или его простонародной форме Полин.

Надо заметить, что имя Аполлинарий в народной среде звучало тяжеловато, поэтому его сокращали: Поля, Полинка, Полинко. От уменьшительной формы Полинко и возникло отчество Полинченко — буквально «сын Полинка». В русских говорах такое имя встречалось редко, а вот в украинской традиции оно вполне укладывается в ряд «Иваненко», «Петренко», «Павленко» — с той разницей, что исходное имя менее популярно, что и делает фамилию относительно редкой.

Географически фамилия Полинченко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине. В дореволюционных переписях носители этой фамилии чаще всего числились казаками или крестьянами, поскольку фамилии на -енко в малороссийских губерниях были массовыми именно среди этих сословий. Дворянские ветви с такой фамилией почти не встречаются — суффикс -енко не был принят в среде шляхты, предпочитавшей формы на -ский/-цкий.

Встречается также вариант написания с одной «н» — Поличенко, но он менее распространён и может указывать на иной корень: от имени Полик (калька от Поликарп). Однако для формы Полинченко более вероятна связь именно с Аполлинарием. В русском языке фамилия могла трансформироваться в Полинчиков, если носитель переселялся в великорусские губернии, где суффикс -енко заменяли на -ов/-ин для удобства склонения. Но в исходном виде Полинченко остаётся ярким маркером украинского происхождения и казацкого корня.