Hon uppges nu vårdas på ett sjukhus i Kenya.
Enligt Trans Nzoia Countys polischef Jeremiah Ole Kosiom ska attacken ha skett i parets hem.
– Paret hördes gräla utanför deras hus. Under bråket sågs pojkvännen hälla en vätska på kvinnan innan han brände henne. Den misstänkte fångades också av elden och fick allvarliga brännskador, säger Jeremiah Ole Kosiom.
Cheptegei uppges ha fått 75 procent av kroppen bränd. Också hennes pojkvän vårdas på sjukhus.
Den inledande brottsutredningen ska visa att bråket mellan de två handlar om tomten där deras bostad ligger. Enligt uppgifter var det parets grannar som ska ha släckt elden och sedan akut fört dem till sjukhus.
Den 33-åriga löparen kom på 44:e plats i OS i Paris i somras och på plats 14 på VM i Budapest i fjol.