Toshinao naît au château de Tago à Sannohe. Il est le fils ainé de Nanbu Nobunao. En 1599, il succède à son père récemment décédé à la tête du clan Nanbu. Après la mort de Toyotomi Hideyoshi, il améliore ses relations avec Tokugawa Ieyasu. Il prend part à la campagne de Sekigahara puis est reconnu comme daimyo de Morioka par Ieyasu. Toshinao participe également au siège d'Osaka en 1614.