Фамилия Сусенко — яркий пример украинской модели образования фамилий. Её основа — прозвище Сусло, а суффикс -енко указывает на «малого», «сына» или «потомка»: Сусенко значит «сын или потомок Сусла». Такая словообразовательная схема (основа + -енко) в XVII–XVIII веках была самой распространённой на Левобережной и Слободской Украине, и Сусенко — типичный её представитель. Географически фамилия концентрируется в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в южных регионах России.

Корень «сус-» многозначен. Самое прямое объяснение — от слова «сусло»: сладкое сусло, не перебродившее пиво или брага. Прозвище Сусло мог получить любитель этого напитка, либо пивовар, либо человек, который вёл себя вяло, «сусляно» — медлительно. В украинских говорах есть и глагол «суслити» — сосать, тянуть, что также могло стать источником прозвища для нудного или приставучего человека.

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «сус» — сухой, высохший, или с тюркскими заимствованиями, где «сус» означало воду, реку. В пользу славянской версии говорит и то, что в старых польских и белорусских источниках встречаются прозвища Сус, Сусло, Сусеня — все они относятся к одному гнезду значений, связанных с жидкостью, питьём или характером.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые закрепились в великорусских землях, Сусенко сохранило патронимическую форму без русификации. Это значит, что предок носителя фамилии был записан в реестрах казаков или мещан именно как Сусенко, а не «Суслов». Фамилия не указывает на дворянское происхождение — в основном она бытовала среди казачества, крестьян и ремесленников. Встречаются и варианты написания: Сусенко, Сусенков (обрусевшая форма), а также редкое Сусенок.