Фамилия Пеганская — женская форма от мужской Пеганский, и её происхождение, скорее всего, связано с географическим названием. Основа «пеган-» могла произойти от названия населённого пункта вроде Пеганово, Пеганка или Пеганы. Такие топонимы, в свою очередь, восходят к прозвищу или неканоническому имени Пеган. В старину «пеган» (от «пегий») означало пёстрого, пятнистого человека или животного — так могли назвать человека с рябым лицом, веснушками или просто за пёструю одежду.

Суффикс -ск- указывает на то, что фамилия образована по модели «княжеских» или «дворянских» фамилий, но на деле в XVIII–XIX веках такую форму часто давали крестьянам и мещанам по названию места, откуда человек родом. Если предок был из деревни Пеганово (такие встречаются, например, в бывшей Вологодской губернии), то его сын становился Пеганским, а дочь — Пеганской.

В отличие от более частых фамилий на -ов/-ин, Пеганская — редкая, и её носители, вероятно, сосредоточены в северных и центральных областях России, где сохранились соответствующие топонимы. Альтернативная версия — от прозвища «Пеганый» (неуклюжий, косолапый) — менее убедительна, так как слово с таким значением не зафиксировано в устойчивых говорах.

Если искать параллели, то однокоренные фамилии Пеганов, Пегашев, Пегановский встречаются чаще, но Пеганская выделяется именно топонимическим «книжным» звучанием, которое в XIX веке могло быть искусственно присвоено при переписи или при записи в семинарии.