Фамилия Заломленко почти наверняка украинская — на это указывает суффикс -енко, который в XVI–XVIII веках был главным патронимическим (то есть «сыновий») формантом в Поднепровье, на Слобожанщине и в Запорожье. Если бы фамилия была русской, она звучала бы как Заломов или Заломин. Но в украинской традиции прозвище отца превратили в фамилию сына: Заломленко — «сын Заломленого» или «сын того, кого зовут Залом».

Основа «залом» многозначна и сразу даёт несколько возможных версий. Самая прямая — прозвище по физическому изъяну или особенности: «заломленный» (согнутый, переломленный) человек, возможно сутулый, хромой или с повреждённой рукой. Но в диалектах «залом» означает ещё и загиб, изгиб — так могли прозвать того, кто жил на излучине реки или на повороте дороги.

Есть и профессиональный след. В южнорусских и украинских говорах «заломить» — сделать залом, то есть зарубку, метку на дереве. Лесники, бортники или охотники метили так свои угодья. Прозвище Залом мог получить человек, который ставил такие знаки, или тот, кто жил у «заломного» (меченого) дерева.

Третья версия отсылает к хлебопашеству. «Залом» — это стебли хлеба, перекрученные и сломанные колдуном, чтобы наслать неурожай. В народе верили, что злой человек делает «залом» на чужом поле. Прозвище Залом могли дать либо подозреваемому в порче, либо, наоборот, знахарю, который такие заломы снимал.

Встречается фамилия чаще в центральных и восточных областях Украины — Черкасской, Полтавской, Днепропетровской. В России она редка и обычно появляется там, куда в XIX–XX веках переселялись украинские крестьяне. Сословно это почти наверняка были казаки или крестьяне: фамилии на -енко в высшие слои общества проникали редко и поздно.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Заломов, Заломин, Заломный — показывает, что все они образованы от одного и того же прозвища, но в разных языковых средах. Заломленко — самый «украинский» вариант, сохранивший глагольную форму причастия.