A matematika történetével még aktív tanárkodása idején kezdett el foglalkozni. Végigjárta Erdély könyvtárait, levéltárait, és mikrofilmre vette a matematikával kapcsolatos dokumentumokat. Tudománytörténeti munkássága nyugdíjba vonulása után teljesedett ki. Számtalan cikket, tanulmányt közölt különböző folyóiratokban (Matematikai Lapok, Korunk, Művelődés stb.)
Könyvei
Tóth Alexandru, Istoria matematicii, Universitatea Babeş–Bolyai, 1971. (litografált jegyzet)
Tóth Alexandru, Apariţia şi răspândirea cifrelor în Ţările Române, Editura Tehnică, Bucureşti, 1972 (ugyanaz magyarul is: A számok megjelenése és elterjedése a román országokban, Bukarest 1972)
Tóth Alexandru, Primele manuscrise matematice româneşti din Transilvania, Editura Dacia, Cluj, 1974.
Szabó Árpád, T. Tóth Sándor, Matematikai műveltségünk keretei. Középkor és reneszánsz, Gondolat Kiadó, Budapest, 1988.
T. Tóth Sándor, Az erdélyi matematika történetéből, Kriterion Könyvkiadó, Kolozsvár, 2004.
Válogatás cikkeiből
Tóth Sándor: Géresi István aritmetikája, Studia Univ. Babeș-Bolyai Mathematica-Physica, 1962/2. pp. 48-60, 1962/3 pp. 74-75.
Páll Árpád: Hagyomány nélküli tudományág. T. Tóth Sándor matematikatörténeti kutatásairól. In: Harangszó a mélyből. Beszélgetések romániai magyar értelmiségiekkel. Budapest 1999. 297–307.