Nació en Treviso, capital de la provincia italiana del mismo nombre, el 7 de marzo de 1845, y murió en Pisa el 7 de octubre de 1918. Estudió jurisprudencia en la Facultad de Derecho de Padua. Desde 1884 ocupó la cátedra de Economía política de la Universidad de Pisa. Realizó una amplia labor docente, publicista e investigadora. Católico militante, intervino de forma muy destacada en los movimientos católicos, sociales y políticos de la Italia de su época. En este sentido, es uno de los principales promotores de las Semanas Sociales italianas y de la Obra de los Congresos, organización que desde 1874 a 1910, en Congresos celebrados anualmente, marcó las líneas directivas del pensamiento y la acción político-social de los católicos italianos y dio origen a la democracia cristiana. Ha de ser considerado también un precursor de la Acción Católica italiana y de la Universidad Católica de Milán.
A efectos de considerar su obra doctrinal, se pueden distinguir en ella sus estudios de historia económica, de economía social, sociológicos y de carácter socio-político. En el campo histórico, su trabajo fundamental es la Storia dell'Economia sociale in Toscana nel Medioevo (Historia de la Economía social en Toscana en el Medievo). Tanto en ésta como en sus otras obras históricas se opuso Toniolo a una interpretación monista y materialista de la Economía y de la Historia, mostrando la influencia de las condiciones religiosas, morales y jurídicas en la vida económica. En el plano económico, su obra cumbre es el Trattato di Economia sociale (Tratado de Economía social), que dejó inconcluso. De las tres partes que comprende, la primera es la más importante científicamente y en extensión; en ella se estudia la vinculación de la Economía con la Ética y su encuadramiento en una visión general del mundo y de la sociedad (existe trad. española de la misma). En contra de las corrientes de su época, Toniolo concibe la Economía no como algo absoluto e independiente, sino como uno de los elementos de la vida social, sometido a la acción directiva del Estado en orden al bien común, en íntima conexión con los valores morales y subordinado a ellos.
En el campo sociológico, su obra principal es la titulada L'odierno problema sociológico. Studio storico-critico (El problema sociológico actual. Estudio histórico-crítico). En ella Toniolo reacciona contra la concepción sociológica que veía en la religión un mero producto social; al ocuparse de los sociólogos Tarde, Stein y B. Bidd, propugna el abandono de la concepción positivista de la Sociología como síntesis de las ciencias humanas. Los escritos socio-políticos de Toniolo, muy numerosos, están recogidos en los cuatro tomos de sus obras completas que llevan por título Democracia cristiana (Democracia cristiana). Estos escritos prueban la gran actividad publicista y oratoria de Toniolo y nos presentan una de las facetas de su personalidad no de las menos importantes: la del hombre empeñado en los problemas políticos y sociales vivos de su tiempo.
No tuvo un ascendiente destacado en el campo científico, pues no se hallan en él teorías económicas originales, y su nueva concepción de la Economía no encontró todavía eco en su tiempo. Por el contrario, su influencia en el pensamiento y en la acción sociales y políticos de los católicos italianos de su época y posteriores ha de considerarse decisiva y de primer orden. El juicio crítico de su figura no puede ser más que positivo, no sólo científicamente -donde su concepción de una economía social y humana, subordinada a la Ética y a los valores espirituales, gana cada vez mayor terreno-, sino también como hombre ejemplar en todos los órdenes. Sus Obras completas fueron publicadas, en veinte volúmenes, en Ciudad del Vaticano, en 1949-52. Hay también abundantes estudios académicos de su figura y su obra.
Artículo, con muy escasos cambios, de R. Sierra Bravo para Gran Enciclopedia Rialp. Resta agregar que colaboró en la redacción de la gran encíclica social Rerum Novarum, de León XIII, que abrió el amplio campo de la Doctrina Social de la Iglesia, que se ampliaría enormemente en el magisterio social de los siguientes pontífices. Junto a su trabajo intelectual, sus virtudes fueron reconocidas por la Iglesia a lo largo del siglo XX y ya Pablo VI abrió la puerta a la beatificación con la declaración de venerable, en 1971, que llega a su beatificación el 21 de abril de 2012, en una ceremonia realizada en la basílica de San Pablo Extramuros, en Roma.