Фамилия Тущенко образована по типичной для украинских и южнорусских фамилий модели с суффиксом -енко, который изначально означал «сын» или «потомок». В основе лежит личное прозвище или имя Тущ(а). Это либо уменьшительная форма от крестильного имени, либо прозвище, данное по внешности или характеру.

Самая вероятная версия — происхождение от глагола «тужить» (горевать, печалиться). В старину «туга» означала «печаль, скорбь», а «тужный» — «горестный, тяжелый». Прозвище Туга, Тужило или Туща могли дать человеку угрюмому, постоянно чем-то озабоченному или тому, кто пережил большое горе. В говорах встречается и слово «туща» — «гуща, осадок», но это значение менее вероятно для прозвища.

Менее распространённая гипотеза связывает основу с диалектным «тушка» (небольшое животное, тушка) или с польским tusz (тушь, чернила). Однако эти версии слабее: прозвища по чернилам редки, а «тушка» обычно давало фамилии с другим суффиксом (Тушков, Тушкин). Фамилия Тущенко — явно «сыновская», то есть указывает на потомка человека по прозвищу Туща.

В написании фамилии могла произойти замена корня: в документах XVII–XVIII веков встречается вариант Тущенко наряду с Тужинко, Тужиков (от той же «туги»). Географически фамилия чаще всего встречается на востоке Украины (Сумская, Полтавская области) и в прилегающих областях России (Белгородская, Курская). За Уралом и в Сибири Тущенко — это уже потомки переселенцев конца XIX — начала XX века.

Социально фамилия недворянская: носители относились к казачеству или крестьянству. В реестрах Запорожского войска встречаются фамилии с суффиксом -енко, но конкретно Тущенко в ранних списках не зафиксирована. Первое письменное упоминание, возможно, относится к середине XVIII века в метрических книгах Слобожанщины.