Фамилия Сагатюк с высокой вероятностью имеет украинское происхождение. На это указывает характерный суффикс -юк, который в украинской ономастике является одним из самых распространённых патронимических формантов. Он означает «маленький», «сын» или «потомок» того, кто назван в основе. Таким образом, Сагатюк — это «сын Сагата» или «потомок Сагата».

Основа фамилии — прозвище или личное имя Сагат. Здесь возможны два основных объяснения. Первое: Сагат — это фонетический вариант имени Сагадат, которое происходит от арабского «саадат» (счастье, благоденствие). Имя было распространено у тюркских народов, в том числе у крымских татар, и могло попасть в украинскую среду через контакты с ними. Второе: Сагат — это форма от православного имени Савватий (через промежуточные варианты вроде Сават или Сагат). В народной речи имена нередко упрощались, и Савватий мог превратиться в Сагата.

Географически фамилия Сагатюк чаще всего встречается в западных и центральных областях Украины, особенно в Хмельницкой, Винницкой и Житомирской областях. В России она редка, но встречается среди переселенцев из Украины. Сословного барьера у этой фамилии не было: её могли носить и казаки, и крестьяне, и мещане. Суффикс -юк в украинской традиции использовался всеми слоями населения, в отличие от русских -ов/-ев, которые часто указывали на принадлежность к крепостным.

В написании фамилии возможна вариация Сагатюк — с ударением на последний слог. В дореволюционных документах могла фиксироваться как Сагатюкъ. Однокоренные фамилии — Сагата, Сагатко, Сагатовский — все они восходят к той же основе, но различаются суффиксами и, соответственно, региональной привязкой.