Ген.-майор Стоян Тонев е роден декември 1953 г. в Кърджали. През 1979 г. завършва Висшия медицински институт в Пловдив със специалност “Кожни и венерически болести”. През 1981 г. завършва курс по авиационна техника.
Специализирал е в САЩ, Франция и Чехия. От 1979 г. до 1981 г. е началник на Медицинската служба на авиополка в Чешнигирово. От 1981 г. до 1984 г. е началник на кабинет по кожни болести във Военна болница в Пловдив. От 1984 г. работи в във Висшия военномедицински институт (дн. Военномедицинска академия (ВМА). От 1986 г. до 1989 г. е началник отделение в Клиниката по кожни и венерически заболявания към института. От 1990 г. до 1992 г. е зам.-началник на Клиниката по кожни и венерически болести при Военномедициска академия, а от 1992-2002 г. неин началник. От 2002 г. до 2013 г. е началник на Военномедицинска академия (ВМА).
През 2008 г. получава наградата „Лекар на 2008 година“. Същата година е награден и с орден “Стара планина” първа степен с мечове за изключителни заслуги за развитието на военното здравеопазване, за проявен професионализъм при организирането на медицинското осигуряване на въоръжените сили на Р България, за утвърждаване на Военномедицинска академия като водещо лечебно заведение и принос за поддържане на националната сигурност на Р България.
От февруари до октомври 2014 г. е заместник-кмет на София по здравеопазването. Края на октомври 2014 г. полага клетва като депутат в 43-ото Народно събрание, където остава до февруари 2015 г.
Има над 120 публикации, от които четири монографии и два наръчника.
На 14 май 2017 г. ген.-майор Стоян Тонев почива след прекаран масивен инфаркт.
