Фамилия Кожагалиевы образована от восточного мужского имени Кожагали, которое делится на две смысловые части. Первая часть восходит к слову «ходжа»: с древнеиранского оно переводится как «господин», «наставник», а в персидском языке давало целый спектр значений — от «хозяина» до «учителя». В текстах XIII—XIV веков это слово уже встречается как титул или почётное обращение. Вторая часть имени — Гали (Али). С арабского её переводят как «высокий», «возвышенный», «человек высокого звания и достоинства». Складывая обе части, получаем: Кожагали — «достойный ходжа», то есть уважаемый наставник или господин.

Сама фамилия относится к распространённому типу древнейших восточных фамилий, которые ведут начало от тюркских носителей — выходцев из Золотой Орды, а возможно, от печенегов или половцев. Своими корнями Кожагалиевы уходят в XV–XVII века. Сведения о восточном происхождении фамилии считаются достаточно точными, поскольку подтверждаются именем её родоначальника. Проникновению таких основ в русские фамилии способствовал исторический факт: многие дворяне в России по своему происхождению были нерусскими. Впрочем, среди Кожагалиевых дворянских родов, как правило, не было — фамилия бытовала в среде торговцев, духовных лиц и служилых людей из татарских и башкирских родов.

Особенность этой фамилии — суффикс -ев, который в русской традиции присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или -й. В данном случае он указывает на принадлежность: Кожагалиев — сын Кожагали. Встречается и вариант написания через «о» в первой части (Кожагалиев), что отражает тюркское произношение, где «х» перешло в «к». Сегодня фамилия чаще всего встречается в Казахстане, а также среди татар и башкир в России.