Potrebbe derivare dal nome medioevale Tuniolus (diminutivo di Tonio o Antonio) di cui si ha un esempio ad Imola agli inizi del 1300.
Tracce di queste cognomizzazioni si trovano a Bormio nei Quaterni inquisitionum del 1617: "...nominatus in depositione Iacobi quondam Baptiste Tonioli de Livigno suprascripto, de qua sub die sabbati proxime preterita....".
Il cognome Tonioli sembra limitato al ferrarese.
Il cognome Tonioli è 2158° nella regione Emilia-Romagna Il cognome Tonioli è 303° nella provincia di Ferrara Il cognome Tonioli è 66° nel comune di BOVA (RC)