Фамилия Тоябинский — редкий случай, когда географическая основа почти наверняка перевешивает прозвищную. Её образовал суффикс -ский, который в русской ономастике чаще всего указывает на связь с местом: владельческий статус (как у князей), происхождение из населённого пункта или принадлежность к земле. В данном случае речь идёт о топонимическом корне.

Наиболее вероятная версия — фамилия происходит от названия населённого пункта Тояба или Тоябино. Такие названия встречаются в зонах финно-угорского и тюркского влияния. Корень «той» в тюркских языках означает «праздник, свадьба, пир», а «ба» может быть редуцированной формой слова «бай» (богатый, господин) или частью гидронима. В марийском и удмуртском языках «той» тоже встречается в названиях рек и урочищ. Таким образом, Тоябинский — это «тот, кто из Тоябы», то есть выходец из села или деревни с таким именем.

Модель образования типична для польской и западнорусской шляхты, но встречается и у крестьян, получивших фамилию по месту жительства после реформ XIX века. Суффикс -ский в русском просторечии часто упрощался: Тоябинский могли произносить как Тоябинской, а в документах иногда писали через «о» — Тоябинской, что не меняет сути.

Другие версии — от прозвища Тояба (возможно, от глагола «тоять» в диалектном значении «медлить, топтаться на месте» или от тюркского «той» в значении «сытый, довольный») — выглядят слабее. Прозвища с суффиксом -ба в русском языке редки и обычно носят уничижительный оттенок, а фамилия звучит скорее нейтрально-книжно, как типичный топонимический вариант.

Фамилия Тоябинский — штучная. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она почти не встречается за пределами Поволжья и Приуралья, где могли существовать малые деревни с похожим названием. Носители её, скорее всего, были крестьянами или мещанами, получившими фамилию при переписи по месту рождения. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках не зафиксировано, что косвенно подтверждает её «географическое» происхождение от рядового села.