Фамилия Ульенко — яркий пример украинской модели фамилии на -енко, которая в XVII–XVIII веках была характерна для казацкой старшины и мещан Левобережья и Слобожанщины. Суффикс -енко в украинской ономастике означал «сын» или «потомок», то есть Ульенко — буквально «сын Ульяна».

В основе — каноническое крестильное имя Ульян (через греческую форму Иулиан, лат. Iulianus). На Руси оно давалось в честь святого Иулиана, и до середины XX века было распространено в народной среде. От уменьшительной формы Уля с помощью патронимического суффикса -енко и образовали фамилию. Ударение в ней, скорее всего, падает на первый слог — Ульенко, хотя в некоторых говорах встречается вариант на последний слог.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины: Полтавщина, Черкасчина, Сумщина. В России носители Ульенко — это потомки переселенцев XIX–XX веков, часто крестьян, которые при переписях получали фамилию по отцу. Редкая особенность: в отличие от большинства фамилий на -енко (Петренко, Иваненко), основа Уль- не от полного имени, а от сокращённого — это указывает на бытовое, неофициальное происхождение прозвища.

Сословно предки Ульенко могли быть как казаками, так и крестьянами. В реестрах Запорожской Сечи фамилии на -енко встречаются часто, но документальных подтверждений для конкретно этой фамилии нет. В советское время фамилия не меняла форму — её не русифицировали, в отличие от некоторых украинских фамилий, которые переделывали на -ов/-ев.