Der Name der Stadt leitet sich von dem Nahuatl-Wort tolloca = „Ort, wo sich der Gott Tolo befindet“ ab. Die koloniale Siedlung Toluca wurde bereits im frühen 16. Jahrhundert durch europäische Missionare begründet. Während der Kolonialzeit entwickelte sich die Stadt zu einem wichtigen Umschlagplatz für landwirtschaftliche Erzeugnisse aus der Region.