Su fundación data de la época prehispánica por tribus de origen tolteca. Tonaya estaba situado al oriente del actual pueblo sobre los llanitos de unas lomas que aún guardan los restos de los cimientos del primitivo poblado. Sus fundadores fueron Otomín, Tlatoli, Tzomitloc y Tlayomich quienes en unión de varios naturales salieron a poblar la región. Al establecerse murieron muchos indígenas y sus familias. Los sobrevivientes eligieron a Tzomitloc (o Amole) como cacique.
Tonaya perteneció al cacicazgo de Tuxcacuesco, dependiendo a su vez de la provincia de Amole (o Amula). Esta provincia comprendía el territorio desde la falda de los volcanes de Colima hasta las playas de Barra de Navidad; a la llegada de los españoles estaba gobernada por Hopey.
En 1523 esta región fue sometida por las huestes españolas encabezadas por Alonso de Avalos, en cuyo honor estas posesiones tomaron por nombre el de Provincia de Avalos.
Desde 1825 Tonaya tenía ayuntamiento y comprendía las haciendas y ranchos de Higueras, Coatlán, Coatlancillo, Santa Gertrudis, Tecomatlán y Amacuatitlán.
Su erección como municipio es anterior al año 1837 como se desprende del decreto del 13 de marzo de ese año. En 1911, por decreto número 1 383 publicado el 10 de marzo, se determinaron sus límites con el municipio de Tuxcacuesco.
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