Активно участвовал в подавлении восстания декабристов, чем заслужил доверие Николая I. В начале 1830 года назначен членом Государственного совета, а в конце того же года — начальником штаба армии, посланной для усмирения польского восстания. В сражении под Гроховым Толь много содействовал победе, но ему не удалось склонить Дибича к немедленному затем штурму варшавского предместья Праги. По смерти Дибича Толь, до прибытия И. Ф. Паскевича, временно командовал армией. При штурме Варшавы, по распоряжению контуженного Паскевича, кратковременно командовал армией. Сразу после покорения столицы Польши был отстранён Паскевичем от должности начальника штаба, на которую был назначен М. Д. Горчаков.