Valarna sågs längs en strandsträcka på måndag kväll.
Lokalbefolkningen tillsammans med lärare och studenter från en lokal högskola försökte flyta valarna tillbaka ut i havet, men de fortsatte att återvända till stranden.
Sista gången en sådan händelse inträffade i Tuticorin, var 1973 då 147 valar dog.
"Minst 45 valar är döda och cirka 36 andra som räddades och knuffades tillbaka i havet är fortfarande i närheten av stranden," Dr Patterson Edward, chef för Tuticorin-baserade Sugandhi Devadasan Marine Research Institute, berättade BBC Hindis Imran Qureshi.
Valexperten Kumaran Sathasivam sade att det är "mycket svårt" att rädda strandade valar eftersom de alla behöver skjutas ner i havet samtidigt.
"Annars kommer de att återvända för att vara med valen som är i nöd. Valarna emanerar ett ljud som inte är hörbart för människor och som får dem att återvända till stranden, sade han.
"Även på grund av sin vikt kan de inte komma tillbaka i vattnet och deras kroppar blir överhettade, och de dör på stranden. Du behöver hela tiden hälla vatten på dem eftersom deras kroppar är täckta av ett lager fett."
Han sade att det var svårt att veta om de valar som hade drivits tillbaka skulle överleva eftersom det fanns en stark möjlighet att de skulle vara för utmattade för att simma ut till havs.
Minst 45 valar har dött i den södra indiska delstaten Tamil Nadu efter att mer än 80 av djuren hade strandsatts på stranden vid Tuticorin.