Фамилия Пегоева — женская форма фамилии Пегоев, и её разговорный вариант (через -а) указывает на принадлежность к роду. Мужская основа — Пегоев — образована по самой распространённой в русской ономастике модели: от прозвища или имени с помощью суффикса -ев. Этот суффикс присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на -й, что и произошло в данном случае.

Ключ к происхождению — в корне «пег-». В русских говорах слово «пегий» означает пёстрый, пятнистый, с белыми и тёмными пятнами (обычно о масти лошадей). Прозвище Пегой (или Пегий) могли дать человеку со светлыми веснушками, неровным цветом кожи, сединой или просто за пёструю, неоднородную внешность. В старину прозвища по цвету волос или кожи были очень распространены — ср. Беляй, Черняй, Рыжой. Пегой — более редкий вариант, но он встречается в северных и центральных областях России.

Менее вероятная, но возможная версия: связь с тюркским корнем, где «пег» или «бек» означает господин, князь. Однако для фамилии Пегоева такое объяснение сомнительно: в тюркских языках слово звучало бы как Беков или Биков, а форма с «п» на конце и с суффиксом -ев для русской адаптации нехарактерна. Скорее всего, перед нами чисто славянское прозвище, которое закрепилось в фамилии.

В документах фамилия Пегоев встречается преимущественно у русских, особенно на юге России и в Поволжье, где диалектное слово «пегий» было обиходным. Встречаются также варианты написания: Пегаев, Пегов, Пегой. В осетинской среде фамилия Пегоева тоже известна, но там она, скорее всего, имеет другое происхождение — от осетинского имени или прозвища, которое русские переписчики записали по созвучию. Для русской ветви основа ясна: предок носителя фамилии был человеком с заметной внешностью — «пёстрым», пятнистым.