Фамилия Понтюшенко звучит на украинский лад и почти наверняка имеет украинское происхождение. Её выдает характерный суффикс -енко, который в XVI–XVIII веках закрепился на Левобережной Украине как основной способ образования фамилий по отчеству. Первоначально Понтюшенко означало «сын Понтюши» или «потомок Понтюши».

В основе лежит имя или прозвище Понтюша. Это уменьшительная форма от крестильного имени Понтий, которое пришло из латыни (Pontius — «морской», от pontus «море»). В православных святцах имя встречается редко, но известно по древнеримскому роду Понтиев — например, Понтий Пилат. Однако в народной среде имя могло звучать и как Пантелей (от Пантелеймон), где перестановка звуков дала форму Понтюша. Вторая версия: Понтюша — это вариант имени Пантелеимон, распространённого в южнорусских и украинских говорах.

Прозвищное происхождение тоже возможно. В украинских диалектах «понтюх» или «понтя» могло означать нечто вроде «важный, надутый человек» (от слова «понт» — спесь, гонор). Но эта версия менее вероятна, так как фамилии на -енко обычно образуются от личных имён, а не от прозвищ с отрицательным оттенком.

Географически фамилия Понтюшенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкащине, Сумщине. В России она встречается реже, чаще всего как след переселения в XIX–XX веках. Носители фамилии, как правило, происходили из крестьян или казаков, поскольку на Украине фамилии на -енко были массово распространены именно в этих сословиях, в отличие от шляхты, носившей фамилии на -ский.

Таким образом, Понтюшенко — типичная украинская «патронимическая» фамилия, образованная от редкого имени Понтюша, за которым стоит либо древнеримское Понтий, либо народное переосмысление имени Пантелеймон.