Фамилия Радуленко звучит как типичная украинская фамилия, и её разбор это подтверждает. Суффикс -енко, один из самых распространённых в украинской ономастике, образует фамилии по модели «сын такого-то» или «потомок такого-то». Основа здесь — Радул, а не Рад. Это важная деталь, которая отличает эту фамилию от более частых Радченко или Раденко.

В основе Радул лежит, скорее всего, уменьшительная форма от крестильного имени Радион (каноническая форма — Иродион, народная — Родион). В украинской традиции имя Родион могло звучать как Радiон, а ласкательные варианты давали формы Радко, Радюк, Радул. Суффикс -ул в украинских прозвищах и именах встречается, хотя и не так часто, как -к- или -юк-; он придаёт оттенок уменьшительности или принадлежности (сравните: дядько — дядуля, батько — батуля). Таким образом, Радул — это «маленький Радион» или «Радионов сынок», а Радуленко — уже прямой потомок этого человека.

Есть и другая, менее вероятная версия, связывающая основу с украинским словом «радіти» (радоваться). В этом случае прозвище Радул могли дать жизнерадостному, весёлому человеку. Однако такая модель словообразования (глагольная основа + -ул) для прозвищ нехарактерна: обычно от глаголов образуют имена деятеля (Радій, Радун), а не прозвища с уменьшительным суффиксом. Поэтому версия с именем Родион остаётся основной.

Географически фамилия Радуленко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине — регионам, откуда массово выходили фамилии на -енко. В России эта фамилия встречается редко, чаще всего как наследие украинских переселенцев XVII–XVIII веков. В списках запорожских казаков и реестровых книгах Гетманщины подобные формы (Радул, Радуленко) не зафиксированы в большом количестве, но отдельные упоминания могли бы относиться к мелкой старшине или крестьянам.

В сословном отношении предки носителя фамилии Радуленко с высокой вероятностью были казаками или свободными крестьянами (посполитыми), поскольку фамилии на -енко в массе своей закрепились именно в этих слоях населения, а не среди шляхты или духовенства.