Фамилия Чагановы образована от прозвища или имени Чага́н, а суффикс -ов указывает на принадлежность: Чаганов — сын Чагана. Основа фамилии — нецерковное имя Чага́н, которое в тюркских языках означает «белый, светлый», а в некоторых диалектах — «белая глина» или «мел». Такие имена давали по внешности: светловолосому или бледнолицему человеку.

Слово «чаган» имеет и другое значение — так в Поволжье и Приуралье называют кустарник, дрок или ракитник (Cytisus). В этом случае прозвище мог получить житель местности, поросшей чаганом, либо человек, занимавшийся заготовкой этого кустарника для плетения или топлива. Третья версия связывает фамилию с гидронимом: река Чага́н в Оренбургской области и Западном Казахстане. Предки Чагановых могли жить на берегу этой реки, и прозвище закрепилось за переселенцами, указывая на их прежнее место жительства.

Географически фамилия Чагановы встречается в основном в Поволжье, на Урале и в Сибири — регионах, где активно смешивались русские и тюркские народы. Это объясняет и фонетику фамилии: характерный тюркский корень «чаган» был легко принят русской ономастикой. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от основ на твердый согласный, и в данном случае он закрепил прозвище, которое могло быть и татарским, и башкирским, и казахским по происхождению.

В старых документах встречаются варианты написания — Чоган, Чиган, Чоканов. Это результат диалектного произношения или ошибок писцов. Фамилия не относится к дворянским — она крестьянская или казачья, что подтверждается данными переписей XIX века по Оренбургской и Уфимской губерниям.