พื้นที่บริเวณโทโนโชมีผู้คนอาศัยอยู่มาตั้งแต่ยุคหินของญี่ปุ่นเป็นอย่างน้อย และนักโบราณคดีได้พบเครื่องมือหินและสุสานจากยุคโคฟุง ในช่วงยุคคามากูระและยุคมูโรมาจิ พื้นที่นี้อยู่ภายใต้การควบคุมของตระกูลชิบะ หลังจากเริ่มยุคเอโดะ พื้นที่ส่วนใหญ่ของโทโนโชเป็นส่วนหนึ่งของแคว้นศักดินาโอมิกาวะ ซึ่งเป็นแคว้นศักดินาย่อยภายใต้รัฐบาลโชกุนโทกูงาวะ

หลังจากการฟื้นฟูเมจิ หมู่บ้านโทโจ ทาจิบานะ จินได และซาซางาวะ ได้ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 1 เมษายน 1889 ภายในอำเภอคาโตริของจังหวัดชิบะ โดยเป็นการจัดตั้งใหม่ในระบบเทศบาล ต่อมาหมู่บ้านซาซางาวะได้รับการยกฐานะเป็นเมืองเมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 1907 ในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง พื้นที่นี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วอันมาจากการสร้างรถไฟสายนาริตะและการพัฒนาศูนย์อุตสาหกรรมคาชิมะในจังหวัดอิบารากิที่อยู่ใกล้เคียง ต่อมาเมืองโทโนโชก็ได้ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม 1955 โดยการรวมกันของเมืองซาซางาวะ กับหมู่บ้านทาจิบานะ จินได และโทโจ