Tønseth falt og måtte bryte løpet på 15 km fristil ved NM på ski 2015 på Røros. På 30 km skiatlon kom han på 3.-plass. Under andre del av NM i Harstad tok han sølv på både 10 km og 50 km. Han deltok også ved ski-VM 2015 i Falun, der han gikk andre etappe for Norges lag som vant stafetten. Han ble beste nordmann på 30 km skiatlon, der han kom på 4.-plass etter å ha blitt slått av Alex Harvey i spurten om bronsemedaljen. På 50 km klassisk ble han nr. 8.