Тобиас Алдервейрелд родился 2 марта 1989 года в районе Вилрейк города Антверпен. Его семья проживала недалеко от железнодорожной станции Экерен, возле которой располагался футбольный стадион. По его словам, он начал играть в футбол в возрасте пяти лет в клубе «Жерминаль Экерен». В 1999 году его команда изменила название на «Жерминаль Беерсхот»; после реформации клуб начал активно сотрудничать с «Аяксом» в плане развития детско-юношеского футбола. Несколько юных игроков «Жерминаля», среди которых был Том де Мюл, Томас Вермален и Ян Вертонген, пополнили футбольную академию амстердамской команды.
Родители Тоби были против того, чтобы их сын занимался футболом, однако его дед, Мауриц Бёйле, который к тому же был молодёжным делегатом клуба «Жерминаль Беерсхот», всячески поддерживал своего внука. Когда у Алдервейрелда появился шанс оказаться в «Аяксе», его родители были против этого. Старшему брату Тоби Стиву, который работал инспектором полиции в Брюсселе, удалось уговорить родителей дать Тоби шанс.
В 2004 году, в возрасте 15 лет, Алдервейрелд переехал в Амстердам. По субботам он играл матчи за юношеский состав «Аякса», после чего, его отец забирал его домой, а на следующий день Тоби приходилось возвращаться обратно в Амстердам. С сезона 2007/08 Алдервейрелд стал выступать за молодёжный состав «Аякса», тогда же в феврале 2007 года Тоби подписал профессиональный контракт с клубом до 30 июня 2010 года.
«Аякс»Сезон 2008/09В середине сезона 2008/09 главный тренер «Аякса» Марко ван Бастен включил в основной состав 19-летнего Алдервейрелда и во время зимнего перерыва в чемпионате Нидерландов в январе 2009 года взял его на межсезонный сбор в Португалию. После возобновления чемпионата Тоби дебютировал за «Аякс» 18 января 2009 года в матче против НЕК'а, Алдервейрелд вышел на замену во втором тайме вместо нападающего Миралема Сулеймани. Необходимость в замене была в том, что другой нападающий «Аякса» Дарио Цвитанич получил красную карточку и поэтому нужно было усилить оборону команды. В итоге в гостевом матче «Аякс» смог победить НЕК со счётом 4:2.
26 февраля 2009 года Алдервейрелд дебютировал в Кубке УЕФА против итальянской «Фиорентины», Тоби вышел на замену на 92-й минуте матча вместо нападающего Миралема Сулеймани, в итоге «Аякс» сыграл вничью 1:1 и вышел в 1/8 финала кубка, где команде предстояло встретиться с французским «Олимпиком» из Марселя. В первом матче во Франции амстердамцы потерпели поражение со счётом 2:1, а в Амстердаме подопечные Марко ван Бастена сыграли вничью 2:2, но по итогам двух матчей в 1/4 финала вышел «Олимпик».
В дебютном сезоне в чемпионате Нидерландов Тоби провёл за «Аякс» 5 матчей, по итогам сезона амстердамцы заняли третье место в чемпионате. 22 июля 2009 года Тоби продлил свой контракт до 30 июня 2014 года.
Сезон 2009/10В начале сезона завоевал место в стартовом составе. После трансфера Томаса Вермалена в «Арсенал» занял место в центре защиты с Яном Вертонгеном. После серии отличных матчей тренер Мартин Йол не изменял своему выбору. 4 сентября в матче против «Хераклеса» забил свой первый гол в чемпионате, игра закончилась со счетом 3:0. 27 января поразил ворота НЕКа в четвертьфинале Кубка Нидерландов, что перевело матч в овертайм, а за пять минут до конца отличился Сим де Йонг и «Аякс» победил 3:2. 3 ноября 2011 забил 100-й гол нидерландской команды в еврокубках, вписав своё имя в историю.
Сезон 2010/11Забил фантастический гол с расстояния в 25 метров на «Сан-Сиро» в ворота «Милана» в рамках группового этапа Лиги чемпионов. «Аякс» одержал победу со счетом 2:0. Вскоре не менее красиво отличился в игре с «Фейеноордом».
Сезон 2011/12Во время межсезонья значительно улучшил свои умения, а также наладил взаимопонимание с партнером по защите Яном Вертонгеном. Отличился прекрасным голом во втором туре в матче против «Херенвена».
5 августа в игре за Суперкубок против ПСВ забил на 44-й минуте, возродив интригу. Тем не менее, клуб из Эйндховена выиграл матч со счетом 4:2.
Сезон 2012/13Алдервейрелд в третий раз стал чемпионом Нидерландов. На его счету три мяча: два - в чемпионате (в ворота «Твенте» и «Зволле») и один - в 1/16 финала Лиги Европы против «Стяуа». В Лиге чемпионов нидерландцы попали в группу к «Реалу», «Манчестер Сити» и «Боруссии», где заняли третье место, но и во втором по значимости турнире Европы не были успешны, так как проиграли второй матч румынам 2:4 и завершили выступление.
«Атлетико Мадрид»В середине августа 2013 года игроком заинтересовались сразу несколько клубов: английские «Тоттенхэм Хотспур», «Эвертон», «Ливерпуль», «Арсенал», российский «Спартак», испанский «Атлетико Мадрид». В итоге 24-летний защитник принял решение перейти в испанский «Атлетико» из Мадрида. 31 августа он прошёл для клуба медицинское обследование и затем заключил с «матрасниками» четырёхлетний контракт. По сообщениям бельгийской прессы, сумма трансфера составила от 5 до 7 млн евро. Официальное объявление о переходе состоялось 2 сентября. В новой команде бельгиец получил необычный для защитника номер «двенадцать». Однако в стартовый состав «матрасников» бельгиец пробиться не сумел, а его дебют состоялся лишь 20 октября: в матче с «Эспаньолом» Тоби вышел в стартовом составе и провёл на поле весь матч, который завершился поражением «Атлетико» со счётом 0:1.
«Саутгемптон»Так и не сумев завоевать доверие Диего Симеоне Алдервейрельд на правах аренды с правом выкупа перешёл в английский клуб «Саутгемптон», где с первых же матчей сезона 2014/15 стал игроком стартового состава.
«Тоттенхэм»«Саутгемптон» готов был воспользоваться правом выкупа футболиста, однако «Атлетико» согласовал трансфер игрока в «Тоттенхэм» за 16 млн евро.