Фамилия Толсьых — редкий случай, когда окончание сразу выдаёт северное или сибирское происхождение. Суффикс -ых (в родительном падеже множественного числа) характерен для русских фамилий, закрепившихся в Вологодской, Архангельской, Вятской губерниях, а также в Зауралье и Сибири. В отличие от стандартных -ов/-ев или -ин, такие фамилии не склоняются и часто указывают на прозвище, данное главе семьи: Толстой, Толстый, а в местном говоре — Толсь.

Основа фамилии — диалектное или фонетическое искажение слова «толстый». В северных говорах и в некоторых сибирских диалектах встречается форма «толсь» — краткое прилагательное или прозвище с усечением конечного согласного (ср. «толсь» вместо «толст»). Возможно, это не просто указание на полноту, а прозвище по характеру или поведению: «толстым» в старину называли не только тучного человека, но и богатого, осанистого или медлительного. В словаре русских говоров можно найти употребление «толсь» как синонима «толстяк» или «толстый человек».

Ономастическая модель «прозвище + -ых» означает принадлежность к роду: «Толсьих» — буквально «из семьи Толся» или «те, кто от Толстого». Такие фамилии часто возникали в среде крестьян и посадских людей, где прозвище было конкретным и бытовым. В отличие от дворянских фамилий, оканчивающихся на -ой (Толстой), форма на -ых закрепилась в простонародной среде и не подверглась литературной обработке. Поэтому Толсьых — не вариант фамилии Толстой, а самостоятельная фамилия, возникшая параллельно, в другом социальном и диалектном контексте.

Из-за редкости фамилии и её узкой географической привязки точные исторические документы о первых носителях найти сложно. Но по аналогии с другими фамилиями на -ых (например, Черных, Белых, Глухих) можно предположить, что предки Толсьых жили в северной или сибирской деревне, занимались земледелием или промыслами, а прозвище получили от односельчан за внешность или нрав. Фамилия не получила широкого распространения и осталась локальной, что делает её особенно ценной для тех, кто ищет свои корни в конкретном регионе.