Szerény sorsú nyitraivánkai, 1634-ben nemesített köznemes családból származott. Apja Tóth Károly (1793) földbirtokos volt, aki 1828-ban telket adományozott az új iskola felépítésére Nyitraivánkán, anyja Kossovich Anna (1807).
Iskoláit Aradon, Temesvárott és Nagyváradon végezte, majd Pozsonyba ment jogi tanfolyamra. Ezt 1848-ban elvégezte és Nyitra vármegye táblai aljegyzője lett. Az 1848-at követő politikai helyzet leszorította a közügyek teréről. 1860-ban Nyitra vármegye főjegyzője, 1861-ben pedig mint Nyitra vármegye központi képviselője részt vett az országgyűlésen, ahol a Felirati Párthoz csatlakozott. 1861−1879 között hat országgyűlésen (az 1875/78-as ciklus kivételével, amikor Regőce küldte a parlamentbe) végig a nyitrai kerületet képviselte. Az 1865. országgyűlés jegyzője és Deák politikájának egyik legerősebb híve és szószólója volt, majd a Szabadelvű Párt tagja. 1867-ben miniszteri tanácsos lett a belügyminisztériumban, majd 1869–1871 között államtitkár. 1871. február 15-én belügyminiszterré nevezték ki, ezen állását 1873. március 15-ig töltötte be. Ekkor visszatért nyitraivánkai birtokára és valóságos belső titkos tanácsosi méltóságot kapott. 1879 októberében a bécsi közös államszámvevőszék elnökévé nevezték ki és ezen hivatalát 1895-ös nyugdíjazásáig viselte. Ekkor a főrendiház tagja, 1896. november 22-én pedig annak elnöke lett. Nyitraivánkán nyugszik.
Fia, Tóth Vilmos Sándor (1851–1891) komornyik és nagykövet a szerb királyi udvarban, valószínűleg férfiágon a család vele kihalt. Lányai Zsuzsanna, Thuróczy Vilmos nyitrai főispán, Erzsébet pedig Thuróczy Károly nyitrai vármegye főorvosának felesége lett.
1869 Rede ... gehalten in der Sitzung des Abgeordnetenhauses am 23. Juni 1869. Pest. (németül)
Irodalom
Peter Keresteš 2021: Nyitraivánka és Tóth Vilmos, magyar királyi belügyminiszter (1871–1873) családjának eredete. In: Helytörténet és családkutatás határok nélkül. Tatabánya.
Magyarország és a Nagyvilág 1866. 12. sz., 1871. 9. sz.
Országgyűlési Arczképcsarnok. Pest, 1867.
Hazánk és a Külföld 1871. 8. sz.
Pesti Napló 1871. 36. sz.
Petrik Könyvészete.
Pallas Nagy Lexikona XVI. 295., XVIII. 719., Pótkötet 1904. 744.
Sturm Albert: Országgyűlési Almanach. Budapest, 1897. 172.
Jónás Károly – Villám Judit: A Magyar Országgyűlés elnökei, 1848–2002. Almanach. Argumentum Kiadó, Budapest, 2002, ISBN 963-446-225-1 219-221. oldal
Magyarország vármegyéi és városai: Magyarország monografiája – A magyar korona országai történetének, földrajzi, képzőművészeti, néprajzi, hadügyi és természeti viszonyainak, közművelődési és közgazdasági állapotának encziklopédiája. Szerk. Borovszky Samu – Sziklay János. Budapest: Országos Monográfia Társaság. 1896–1914. → elektronikus elérhetőség Nyitravármegye. Budapest, 1899.