Фамилия Тепаленко — характерный пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. В украинской ономастике этот суффикс обозначает «сын» или «потомок», то есть Тепаленко — буквально «сын Тепала». Суффикс -енко в XVII–XVIII веках был распространён в основном среди казацкой старшины и мещан Левобережной Украины, а позже стал массовым для всех сословий.

Основа фамилии — прозвище Тепало. В украинских говорах слово «тепати» означает «бить, колотить, трепать» (например, трепать лён). Соответственно, Тепалом могли называть человека, занятого трепанием льна или конопли — ремесленника, который обрабатывал волокно. Это прозвище могло относиться и к человеку с грубой, резкой манерой поведения — «того, кто бьёт». Вторая версия, менее вероятная, связывает основу с диалектным «тепа» — «тюфяк, нерасторопный человек», но она не находит широкой поддержки в ономастике.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Тепа́ленко, что типично для украинских фамилий на -енко. В русском языке ударение может смещаться на первый слог под влиянием фамилий с корнем «Те́па», но исходная форма сохраняет украинскую акцентуацию.

Фамилия редкая, её носители — потомки одного рода, вероятно, из Полтавской, Черниговской или Харьковской губерний, где фамилии на -енко особенно часты. В дореволюционных переписях и ревизских сказках фамилия почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании. В современной России и Украине Тепаленко — немногочисленная фамилия, и большинство её носителей, скорее всего, связаны родством.