Тобиас Вернер начал футбольную карьеру в возрасте 6 лет в местном клубе его родного города TSV 1880 Gera-Zwötzen[3]. Затем на юношеском уровне Вернер играл за другой местный клуб BSG Wismut Gera, а с 1998 года — за «Карл Цейсс».
Когда Вернеру исполнилось 18 лет, он стал на взрослом уровне играть за «Карл Цейсс», за который в общей сложности провёл пять сезонов и отыграл 124 матча. Во время летнего трансферного окна 2008 года Вернер перешёл в выступавший на тот момент во Второй Бундеслиге «Аугсбург». 6 августа 2011 года он дебютировал в Бундеслиге в матче «Аугсбурга» и «Фрайбурга» (матч закончился вничью 2:2). Всего Вернер играл в «Аугсбурге» на протяжении 8 лет и провёл за клуб 188 матчей и забил 35 голов.
3 августа 2016 года Вернер подписал контракт со «Штутгартом». 28 августа 2017 года он отправился в аренду в «Нюрнберг», с которым по окончании сезона 2017/18 занял второе место во втором дивизионе и в составе клуба поднялся в Бундеслигу[4]. В сезоне 2018/19 Вернер вернулся в «Штутгарт», но на этот раз во вторую команду[5].
С июня 2019 года Вернер на протяжении года работал стажёром в офисе «Аугсбурга»[7]. После этого перешёл на работу спортивным директором в клуб «Карл Цейсс» из Йены, чьи цвета защищал будучи футболистом[8].
