Фамилия Пустомитенко образована от названия украинского города Пустомити, расположенного в Львовской области Украины, являющегося административным центром Пустомитовского района. Согласно этому, можно предположить, что основатель рода Пустомитенко был выходцем из этого города. Сам топоним Пустомити восходит к украинскому диалектному слову «пустомитеть» - «вести бессодержательные разговоры».