Фамилия Сагатовская — редкий случай, когда географическая основа почти наверняка перевешивает личную. Женская форма Сагатовская указывает на то, что перед нами потомки мужчины, которого звали Сагатовский, а его, в свою очередь, — по названию населённого пункта. Модель на -ский/-цкий в русских фамилиях традиционно дворянская или польско-шляхетская: так образовывали фамилии владельцы поместий и выходцы из сёл.

Корень здесь — «Сагат-». В ономастике есть две основные версии его происхождения. Первая — топонимическая: на карте бывшей Речи Посполитой, в современной Беларуси и на Украине, встречаются села с названием Сагатовка, Сагатынь или похожие. Если предок владел таким хутором или просто оттуда переселился, его потомки получали прозвание Сагатовские. Вторая версия — тюркская, через слово «сагат» (час, время или, в переносном смысле, «счастливый час»). В южнорусских и казачьих областях такое прозвище могли дать пунктуальному или удачливому человеку. Однако суффикс -овск- в основе (Сагат-ов-ский) встречается редко для прямых тюркских заимствований — обычно тюркские основы дают просто «Сагатов» или «Сагатский». Поэтому версия с топонимом выглядит убедительнее.

Фамилия типична для западнорусских губерний, особенно для территорий, входивших в Черниговскую, Киевскую или Могилёвскую губернии. Там фамилии на -ский носили не только дворяне, но и духовенство, и мещане, получившие фамилию по месту рождения. Сагатовские могли быть священниками, выходцами из казачьей старшины или обедневшей шляхты.

С точки зрения словообразования, фамилия прошла два этапа: сначала от названия села Сагатовка образовали прозвание Сагатовский (человек оттуда), а затем это прозвание закрепилось как наследственная фамилия. Форма Сагатовская — это «жена или дочь Сагатовского», и в современном русском языке она не склоняется по родам, а остаётся неизменной для женщин.