Фамилия Засталенко — характерный пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. Эта модель, широко распространённая в Центральной и Восточной Украине, в XVII–XIX веках означала «сын» или «потомок» того, кто назван в основе. В данном случае основа — слово «застала» или, вероятнее, прозвище Застала.

Значение прозвища Застала напрямую связано с глаголом «застать». В диалектах и народной речи так могли назвать человека, которого «застали» на месте какого-то события, застали врасплох или, наоборот, того, кто сам кого-то «застал» (например, застал врага). Возможно, прозвище относилось к человеку, который часто появлялся неожиданно или был свидетелем чего-то. Встречается и другая версия: «застала» могло быть формой имени Застал, сокращённого от Захар или Станислав в украинских говорах, но это менее вероятно, так как суффикс -енко крепче привязан к прозвищам, чем к полным именам.

У фамилии нет однозначной географической привязки к одной местности, но она типична для Левобережной Украины, особенно для Полтавской, Черниговской и Харьковской областей. В Российской империи фамилии на -енко часто оставались в крестьянском и казацком сословии, реже — в мещанском. Носители фамилии Засталенко, скорее всего, были потомками реестровых казаков или свободных земледельцев, так как именно в этих слоях украинская ономастическая модель -енко сохранялась дольше всего.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же простых и прозрачных украинских фамилий, как Заставенко, Задоренко, Заброденко. Отличие Засталенко — в том, что её основа не указывает на профессию или географию, а фиксирует личную черту или случай из жизни предка. Это делает фамилию «событийной»: она не говорит, кем был человек, а описывает ситуацию, в которой он оказался.

В современном русском языке фамилия склоняется по правилам существительных мужского рода на -о: Засталенко, Засталенко, Засталенко и так далее, в женском варианте не склоняется. Ударение, судя по типовой модели, падает на второй слог: Заста́ленко.