Фамилия Устиченко образована по самой распространённой в украинской ономастике модели: от полной или уменьшительной формы крестильного имени через суффикс -енко. Суффикс -енко в украинской традиции указывал на «сына» или «потомка» (как русские -ов/-ев), поэтому исходное значение фамилии — «сын Устима».

Основа — имя Устим, народная форма канонического имени Иустин (от латинского justus — «справедливый»). В русской традиции это имя давало фамилии Устинов, Устимов, а украинская огласовка Устим с суффиксом -енко дала Устименко и Устиченко. Последняя форма возникла из-за чередования конечного согласного основы: в украинском языке при добавлении суффикса -енко к именам на -м происходит смягчение (Устим → Устим-енко, но в диалектах и при быстром произношении звук [м] переходил в [ч’], отсюда Устиченко). Такое чередование — не редкость: ср. фамилии Демченко (от Демьян) или Романченко (от Роман).

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкащине, Сумщине, а также к югу России, куда переселялись украинские крестьяне. В дореволюционных переписях носители фамилии чаще всего числились казаками или государственными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: суффикс -енко в малороссийской среде был маркером простонародного происхождения, в отличие от польских или великорусских дворянских суффиксов.

В написании возможна путаница: в XIX веке фамилию могли записать и как Устиченко, и как Устиченков (под влиянием русской канцелярии), но украинская форма вытеснила русифицированный вариант. Редкая особенность — ударение. В украинской традиции оно падает на второй слог: Усти́ченко, но в русскоязычной среде нередко смещается на третий: Устиче́нко. Оба варианта допустимы, хотя первый ближе к этимологии.