تولوز که در دوران روم باستان با نام «تولوسا» (Tolosa) شناخته می‌شد، در قرن پنجم میلادی به پایتخت پادشاهی ویزیگوت‌ها تبدیل شد و یکی از مهم‌ترین شهرهای جنوب غرب اروپا در آن دوران بود.

در قرن سیزدهم، دانشگاه تولوز که یکی از قدیمی‌ترین دانشگاه‌های اروپا محسوب می‌شود، تأسیس شد. این شهر همچنین به دلیل تجارت پررونق گیاه رنگ‌زای «وسمه» (Pastel) در قرون میانه، ثروت و شکوه چشمگیری کسب کرد.

در قرن هفدهم، ساخت کانال دو میدی (Canal du Midi)، که امروزه میراث جهانی یونسکو است، تولوز را به مسیرهای تجاری میان اقیانوس اطلس و مدیترانه متصل کرد و رونق اقتصادی تازه‌ای برای شهر به همراه آورد.

از اوایل قرن بیستم، تولوز به مرکز اصلی صنعت هوانوردی فرانسه تبدیل شد. حضور شرکت‌هایی مانند لاته‌کوئر و بعدها ایرباس (Airbus)، این شهر را به قطب اصلی صنعت هوافضای اروپا بدل کرده است.

امروزه تولوز چهارمین شهر بزرگ فرانسه و یکی از مهم‌ترین قطب‌های دانشگاهی و پژوهشی کشور در حوزه مهندسی هوافضا، فضانوردی و علوم پایه است و جامعه دانشجویی بزرگ و پویایی را در خود جای داده است.