Фамилия Толсихина — женская форма фамилии Толсихин, и её разбор стоит начать с необычного суффикса. В русских фамилиях часто встречаются окончания -ов/-ев, -ин, -ский, но -ихин — вариант более редкий и географически привязанный. Суффикс -их- (а затем и -ин) указывает на принадлежность: в северных и сибирских говорах так образовывали фамилии от прозвищ или названий профессий по принципу «чей?» — «Толсихины дети» означало «дети Толсихи». Сама основа «Толсиха» — это женская форма от мужского прозвища или имени Толси́ха, Толси́х.

Корень «толс-» неочевиден и вызывает споры. Самая прямая версия: это вариант слова «толстый» через диалектное «толсый» или «толсь». В русских говорах, особенно на севере (Архангельская, Вологодская области), «толсой» или «толсик» означало полного, дородного человека. Прозвище Толсиха могли дать женщине за полноту или, реже, за медлительность (как «толстый» иногда означало «неповоротливый»). Мужчина с таким прозвищем — Толси́х — и стал родоначальником фамилии.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с глаголом «толсить» — в некоторых диалектах это «толочь», «месить», «топтать». Тогда Толсиха — прозвище женщины, занятой толчением зерна или месивом теста. Однако эта гипотеза слабее, потому что глагол редкий, а прозвища от внешности в крестьянской среде встречались гораздо чаще, чем от конкретных действий.

Фамилия Толсихина — почти наверняка крестьянская, из северных регионов России. Суффикс -ихин характерен для фамилий, которые закрепились в документах позже, уже в XVIII–XIX веках, когда крестьян начали массово записывать. В отличие от дворянских фамилий на -ов, такие формы сохранили местный говор и бытовую меткость. Сегодня фамилия встречается редко, в основном в старых записях по Архангельской и Кировской областям, что подтверждает её диалектное происхождение.