Фамилия Таркаленко — украинская по своей словообразовательной модели. Суффикс -енко, самый распространённый в украинской ономастике, указывает на происхождение от отца или главы семьи: «Таркаленко» буквально означало «сын (или потомок) Таркала». Такие фамилии массово закрепились в Поднепровье, на Левобережной и Слободской Украине в XVI–XVII веках, когда прозвища начали переходить в наследственные именования.

Основа фамилии — прозвище Таркало. Его корень — тарк-, который в украинских говорах мог означать «толочь», «мять», «бить». Глагол «таркати» (или «таркать» в русских диалектах) имел значение «стучать», «колотить», а также «говорить без умолку», «болтать». Соответственно, Таркалом могли назвать либо шумного, назойливого человека, либо того, кто занимался какой-то работой, связанной с дроблением или стуком — например, мельника, крупорушника или бондаря.

Есть и более прозаичная версия: в некоторых западных и южных говорах «таркати» значило «тереть», «драть». Тогда Таркало — это прозвище того, кто тёр лён, коноплю или обрабатывал кожу. Такой вариант связывает фамилию с ремесленной средой, где прозвища часто давали по инструменту или действию.

Фамилия Таркаленко редкая и не имеет широкой географии. Встречается преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также в смежных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне в XVIII–XIX веках. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века её носители числились в основном среди казаков и государственных крестьян, то есть сословий, где фамилии на -енко были нормой.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые преобладают у русских, Таркаленко сохраняет типично украинский уменьшительно-патронимический суффикс. Если бы прозвище Таркало закрепилось в великорусских землях, фамилия звучала бы как Таркалов. Сравнение с однокоренными фамилиями — Тарковский, Тарков, Таркаев — показывает, что основа была продуктивной в разных регионах, но именно форма на -енко указывает на южное происхождение рода.