Фамилия Мигаева — женская форма фамилии Мигаев, а та, в свою очередь, образована от прозвища Мигай. В основе лежит глагол «мигать» или «мигнуть». Прозвище Мигай на Руси давали человеку, который часто и быстро моргал, имел привычку щуриться или, напротив, обладал острым, «мигающим» взглядом. В некоторых говорах «мигать» означало также «мелькать, быстро двигаться», так что прозвище могло достаться непоседливому, юркому человеку.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: основа «мига-», суффикс -ев- (в форме Мигаев) и окончание -а (для женского рода). Суффикс -ев- в русских фамилиях указывает на принадлежность: «сын Мигая». Фамилии на -ев/-ов исторически были самыми распространёнными в центральной России и Поволжье, так что Мигаевы, скорее всего, происходят из этих регионов.

Существует менее вероятная, но возможная версия: связь с диалектным словом «мигаль» — так в некоторых областях называли фонарщика или человека, который подавал сигналы огнём. Если предок был, например, сторожем на вышке или маяке, его могли прозвать Мигаем. Однако эта гипотеза уступает основной по простоте и распространённости.

В документах фамилия встречается с XVII века: в переписных книгах Воронежского уезда упоминаются крестьяне Мигаевы. Среди однокоренных фамилий — Мигалин, Мигачев, Мигунов. Все они восходят к тому же корню, но различаются суффиксами, что говорит о разных диалектных вариантах прозвища.