Фамилия Полубатько — один из тех редких случаев, когда словообразовательная модель почти кричит о своем происхождении. В основе лежит украинский или белорусский суффикс -ко, типичный для фамилий, образованных от прозвищ или имен в уменьшительно-пренебрежительной форме. Первая часть — «Полубать» — сложнее. Скорее всего, это сложение корней «полу-» (половина) и «бать» (отец, батько). Прямое значение прозвища — «полуотец», то есть человек, который не полностью выполнял отцовские функции, возможно, отчим, или же мужчина, взявший на себя часть отцовских обязанностей в неполной семье. В диалектах встречается ироничное «полубатько» — так могли назвать мужчину, который пытался командовать, но не имел настоящего авторитета.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским и южно-белорусским землям, где суффикс -ко особенно распространен. Встречается она редко, что говорит о локальном бытовании прозвища. В отличие от фамилий на -енко (Полубатьченко), модель на -ко старше и часто фиксирует не столько сына «полубатьки», сколько его самого. Интересно, что в польском языке есть схожее прозвище «Półojciec» — калька того же смысла, что подтверждает: перед нами не случайное искажение, а осмысленное народное прозвище.

Сословных ограничений у фамилии не было: её могли получить и крестьяне, и казаки. В документах XIX века Полубатько встречаются среди реестровых казаков Черниговской губернии и мещан Подолья. Единичные носители фиксируются в переписях Полтавщины. В советское время фамилия не исчезла, но осталась малочисленной — по данным современных телефонных справочников, большинство Полубатько живут в Украине, преимущественно в Винницкой и Житомирской областях.

Версия о происхождении от польского «pułbat» (полуботок) маловероятна: это слово означало вид обуви, и фамилия тогда звучала бы как Полуботко или Полуботок. Так что корень здесь именно человеческий, а не вещественный.