En una hondonada al pie de la Sierra de Mencilla en su vertiente norte, en una carretera interior que nace y muere en la que conduce de Salas de los Infantes a Nájera en La Rioja, en terreno desigual, hallamos a TOLBAÑOS DE ARRIBA, a 27 km de Salas de los Infantes y 82 de Burgos.
Son sus vecinos la Sierra por el sur, Neila en la lejanía, Huerta de Arriba, Huerta de Abajo y Tolbaños de Abajo.
El día uno de enero de 1044 encontramos su nombre escrito como: “Tolvanio et alio Tolvanios” en el cartulario del monasterio de San Pedro de Arlanza
y el Marqués de la Ensenada recoge en las respuestas generales de su célebre Catastro las afirmaciones de sus pobladores en 1752 que dijeron pertenecer únicamente al rey, al que pagaban tributos; era, por tanto, lugar de realengo.
Contaba con 112 habitantes en el año 1848, según aparece en el Diccionario geográfico de Pascual Madoz. En sintonía con la mayoría de los pueblos de
la provincia, creció a lo largo de la segunda mitad del siglo XIX y presentaba en 1900 un censo de 176 personas, número que mantenía, con 173, en
el año 1950, superada la dura primera mitad del siglo XX. La inexorable emigración de la segunda mitad del siglo ha hecho que lo termine con 35
habitantes en el año 2000.