Фамилия Устюшенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала главным маркером «сыновства»: буквально «маленький», «сын» или «потомок» человека, названного в основе. В данном случае основа — Устюша, уменьшительная форма от Устин, которая в свою очередь происходит от латинского имени Justinus («справедливый»). То есть Устюшенко — это «Устюшин сын» или «потомок Устина».

Однако у фамилии есть и вторая, более редкая версия, связанная не с именем, а с географией. В русских говорах «устюг» — это устье реки, а жителя такого места могли прозвать Устюг или Устюша. Отсюда же пошли фамилии Устюгов, Устюжанин. В пользу этой версии говорит то, что суффикс -енко в украинской традиции часто присоединяли не только к крестильным именам, но и к прозвищам, указывающим на место жительства или род занятий. Но всё же большинство ономастов склоняются к версии от имени Устин: модель «Устин → Устюша → Устюшенко» более естественна для украинского антропонимикона, где уменьшительная форма с суффиксом -юш- (как в Павлюша от Павел, Гаврилюша от Гаврила) была типична.

Стоит отметить, что фамилия Устюшенко — не самая частая, и её география довольно компактна. По данным современных исследований, основная масса носителей сосредоточена в центральных и восточных областях Украины (Полтавщина, Черкащина, Сумщина), а также в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке. Это косвенно подтверждает, что фамилия сформировалась в среде казачества или крестьянства, где отчества на -енко были нормой, а не привилегией знати. В дворянских родах такая модель почти не встречалась.

В написании фамилии возможны варианты: Устющенко (с буквой «щ» на месте «шч») — это влияние местного произношения, но в документах чаще фиксируется именно Устюшенко. Встречается также форма Устюшинко, но она считается диалектной и редкой.