Фамилия Тхагалегова — женская форма мужской фамилии Тхагалегов, и её корни уходят на Кавказ, в осетинскую среду. В основе лежит осетинское имя или прозвище Тхагалег, которое, скорее всего, происходит от слова «тхаг» (в иронском диалекте — «козёл») с добавлением суффикса -лег, образующего названия людей по характерному признаку. Таким образом, Тхагалег — это «козопас» или «пастух коз», то есть человек, чьим занятием был выпас коз, либо прозвище, данное за упрямство или резвость, напоминающие поведение этого животного.

Модель образования фамилии типична для осетинских фамилий, которые часто заканчиваются на -ов/-ев под влиянием русской паспортной традиции XIX–XX веков. В оригинале, без русификации, фамилия звучала бы как Тхагалегатæ (множественное число, обозначающее род) или Тхагалег. Суффикс -ов в мужском варианте Тхагалегов и окончание -а в женском Тхагалегова — это уже чисто русские грамматические маркеры, добавленные при адаптации в документах.

Географически фамилия привязана к Северной Осетии, особенно к Дигорскому ущелью и окрестностям города Алагир. Встречается она и среди осетин, переселившихся в другие регионы России, но остаётся локальной и редкой за пределами Кавказа. В отличие от массовых русских фамилий на -ов, образованных от крестильных имён или профессий, эта фамилия несёт яркую этническую окраску и почти не встречается у других народов.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то можно вспомнить Тхагапсоев (от «тхагапс» — «козья шкура») или Тхагазитов (от «тхагазит» — «козий сыр»), что подтверждает пастушеский, скотоводческий контекст. Тхагалегова — не княжеская и не дворянская, а крестьянская по происхождению, указывающая на конкретное занятие предка. Споров о значении корня почти нет: осетинская лексика прозрачна, и версия с «козлом» считается основной у ономастов, изучающих осетинские фамилии.