Był synem architekta Mikołaja Tołwińskiego i Jadwigi Władysławy Brzozowskiej. Po uzyskaniu matury w 1905, rozpoczął studia architekturę w Karlsruhe (1905–1911) ze specjalizacją urbanistyka. W celach naukowych zwiedzał Włochy, Francję, Rosję, Niemcy i Stany Zjednoczone. Pierwsza publikacja miała miejsce w Przeglądzie Technicznym w 1912 roku. Od 1913 po zdaniu egzaminu w Instytucie Inżynierów Cywilnych w Petersburgu, Tołwiński rozpoczął praktykę architektoniczną w Warszawie.
W 1915 był jednym z organizatorów Politechniki Warszawskiej i czynnym członkiem Towarzystwa Opieki nad Zabytkami Przeszłości. Z dniem 1 października 1920 został mianowany profesorem nadzwyczajnym, a 9 maja 1934 profesorem zwyczajnym.
Od 1935 profesor Politechniki Warszawskiej na wydziale architektury, w latach 1937–1938 dziekan tego wydziału, od 1947doctor honoris causa[1]. Należał do Polskiej Korporacji Akademickiej Związek Akademików Gdańskich Wisła.
Tadeusz Tołwiński był członkiem Rady SARP. W marcu 1937 Zarząd Główny SARP wystosował oświadczenie w sprawie zajść (antysemickich) na wyższych uczelniach, szczególnie na Wydziale Architektury P.W., w którym to oświadczeniu wskazywał na bierność władz wydziału wobec ataków fizycznych na studentów żydowskich[2]. 5 kwietnia 1937 Tołwiński zrzekł się uczestnictwa w Radzie i w stowarzyszeniu w proteście przeciwko temu listowi Zarządu[3]. Wycofał swoją rezygnację po tym jak nadzwyczajny zjazd walny zjazd delegatów SARP odwołał Zarząd Główny i powołał nowe władze[4].
↑Oświadczenie Zarządu Głównego SARP w sprawie zajść na wyższych uczelniach, „Komunikat SARP”, IV (3), marzec 1937. Brak numerów stron w czasopiśmie
↑Rada SARP, „Komunikat SARP”, IV (4), kwiecień 1937, s. 7, Cytat: Kol. Prof. Tadeusz Tołwiński zrzekł się w d. 5.IV. r. b. uczestnictwa w Radzie SARP..
↑Zwyczajne Walne Zebranie Oddziału Warszawskiego SARP, „Komunikat SARP”, czerwiec 1937, Cytat: Kol. kol. prof. T. Tołwiński i prof. A. Bojemski oświadczyli Zarządowi Oddziału, że cofają swoje zgłoszenia o skreślenie ich z listy członków SARP.. Brak numerów stron w czasopiśmie
↑Encyklopedia Warszawy. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1994, s. 888. ISBN 83-01-08836-2.
↑Cmentarz Powązkowski w Warszawie. (red.). Krajowa Agencja Wydawnicza, 1984. ISBN 83-03-00758-0. Brak numerów stron w książce