Фамилия Пелогейко — редкий случай, когда в основе лежит не имя или прозвище, а топоним, причем с отчетливым географическим акцентом. Она образована по типичной для украинских и белорусских фамилий модели: корень плюс суффикс -ейк-/-ейк-, который указывает на происхождение из определенного места. В данном случае основа — Пелогея. Это не что иное, как старое, народное произношение названия города Пелопоннесского полуострова — Пелопоннес, которое в просторечии звучало как «Пелогея». Однако гораздо вероятнее, что корень восходит к названию местечка или села, которое в документах XIX века фиксировалось как Пелогея (на территории современной Украины или Беларуси). Суффикс -ейко (вариант -ейк-) характерен для фамилий западноукраинского и южнобелорусского ареала, особенно для Волыни, Полесья и Гродненщины. Он выполняет ту же роль, что и русское -ский: «Пелогейко» буквально значит «родом из Пелогеи». Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был выходцем из села или хутора под названием Пелогея, которое, возможно, уже исчезло с карты. Вторая, менее вероятная версия, связывает фамилию с греческим именем Пелагея (морская), но тогда форма была бы Пелогейченко или Пелогейчук, а не Пелогейко. Ударение в фамилии, судя по словообразованию, падает на последний слог: Пелогейко. Встречается она крайне редко, в основном в западных областях Украины и среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке.