Фамилия Тоньшев образована от прозвища Тоньший, которое, скорее всего, восходит к прилагательному «тонкий», то есть «худощавый». Вполне вероятно, что это прозвище отражало особенности внешности человека: возможно, основатель рода Тоньшевых имел стройное телосложение. Кроме того, слово «тонкий» употреблялось также в значении «нежный, острый, проницательный». В таком случае прозвище мог получить чуткий человек. Так и прозвище Тоньший закрепилось за человеком в качестве наиболее употребительного именования, а со временем легло в основу фамилии Тоньшев. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Тоньший, со временем получил фамилию Тоньшев.

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий, но с редким оттенком. Обычно от прилагательных образовывали фамилии через форму сравнительной степени, как Тоньшев, или через суффикс -ой, как Тонкой. Форма Тоньший — это старая сравнительная степень, которая в древнерусском языке звучала как «тоньший» (более тонкий). Со временем эта форма вышла из живого употребления, но закрепилась в прозвищах и фамилиях. В этом смысле Тоньшев — архаичный след языка, который большинство носителей уже не осознаёт.

Прозвище Тоньший могло закрепиться за человеком не только из-за внешности. В северных говорах, особенно в архангельских и вологодских землях, слово «тоньший» иногда использовали для обозначения проницательного, себе на уме человека. Там же встречаются и однокоренные фамилии — Тоньшев, Тоньшин, Тоньков. Если ваш предок носил такую фамилию, вероятно, его семья происходила из этих регионов, хотя со временем фамилия распространилась по всей России.

Отдельно стоит сказать о суффиксе -ев. Он присоединялся к основам на мягкий согласный или на шипящий, поэтому после «ш» мы видим именно -ев, а не -ов. Это чисто фонетическое правило, и оно не несёт дополнительного смысла: фамилия Тоньшев означает ровно то же, что звучала бы как Тоньшов, если бы писалась по-другому.

В дореволюционных переписях фамилия встречается редко, что говорит о её не массовом, а скорее локальном происхождении. Носители Тоньшевых чаще всего были крестьянами или мещанами, и фамилия закрепилась за ними в XIX веке, когда прозвища стали оформлять в официальные родовые именования.