Фамилия Колчеганов образована от прозвища Колчеган. По самой распространённой версии, в его основе лежит слово «колч» или «колча» — так в южнорусских и украинских говорах называли хромого, человека с повреждённой ногой (от тюркского «колча» — «кривой», «хромой»). Прозвище Колчеган, таким образом, мог получить человек с заметной хромотой или особым, искривлённым шагом. Суффикс -ан (как в Бородач, Губач) в славянских прозвищах часто усиливал признак: Колчеган — тот, кто сильно или заметно хромал.

Модель образования фамилии типична для восточных, западных и южных славян: к основе прозвища Колчеган добавили патронимический суффикс -ов, означающий «сын Колчегана» или «принадлежащий Колчегану». Именования, возникшие по такому же принципу от личных прозвищ или имён (христианских и языческих), широко представлены в славянской ономастике.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с названием профессии. В русских говорах «колчеган» могли называть мастера, делавшего колодки для обуви или кривые ножи (колчедыги). Однако эта гипотеза слабее, поскольку прозвищная основа «колч» встречается в антропонимии чаще и имеет прямые параллели в других фамилиях — Колчин, Колчев, Колченогов.

Фамилия Колчеганов — относительно редкая. Её географическое ядро, по данным современных исследований, тяготеет к югу России и приграничным областям Украины, что косвенно подтверждает южнорусское происхождение прозвищной основы. Сословного барьера у фамилии не было: Колчегановы встречались и среди крестьян, и среди мещан, и в казачьей среде.