Sagström gick ett över par på sista ronden efter fyra bogeys och tre birdies och var till slut sex slag från segern.
Det var tätt och tufft inför den sista ronden av Meijer LPGA Classic i Belmont, Michigan, då sex spelare delade ledningen.
Men Sagström kunde inte upprepa sitt starka spel från lördagen och ta sin tredje tourseger och den andra i år efter vinsten i Las Vegas i april.
I stället gick segern till Carlota Ciganda, Spanien, som gick den sista ronden på 5 under par och till slut var 16 under par. Ciganda vann med ett slag före Choi Hye-Jin, Sydkorea.
