Фамилия Тонкоева — женская форма, а мужская, Тонкоев, встречается реже. В её основе лежит прозвище или имя Тонкой, которое, скорее всего, связано с прилагательным «тонкий». Но не спешите думать, что предок был худым: в старых говорах «тонкий» имело и переносное значение — «пронырливый», «ловкий», «изворотливый». В псковских и тверских диалектах, например, «тонкой» могло означать человека, который умеет выпутаться из любой беды. Менее вероятно, но возможно, что прозвище Тонкой давали мастеру, работающему с тонким материалом, — резчику или портному.

Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий или шипящий согласный: Тонкой — Тонкоев. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ на -ой. Сравните: Долгой — Долгоев, Кривой — Кривоев. Фамилия Тонкоева не относится к самым распространённым, но встречается в разных регионах России, что говорит о том, что прозвище Тонкой бытовало повсеместно, а не было узко локальным.

По социальному составу предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. Фамилии на -ов/-ев в подавляющем большинстве принадлежали именно этим сословиям, а не дворянству. В документах XVII–XVIII веков могли фиксировать «Тонкого» или «Тонкоя», а фамилия окончательно закрепилась позднее, в XIX веке, когда паспортная система стала массовой. Однокоренные фамилии — Тонков, Тонких, Тонконог — но Тонкоев стоит особняком из-за своего суффикса, который встречается реже, чем стандартный -ов.