Tonio Shiga wurde als Sohn einer deutschen Mutter und eines japanischen Vaters in Japan geboren. Er begann sein Dirigierstudium zunächst in Tokio und setzte es dann in Deutschland an der Hochschule für Musik und Theater Rostock fort. Im Jahr 2003 nahm er an einem Meisterkurs für Dirigieren unter der Leitung von Seiji Ozawa teil und dirigierte im Rahmen dessen das Ozawa-Akademie-Orchester. Sein erstes Engagement führte ihn als Korrepetitor und Chorassistent an das Deutsche Nationaltheater Weimar. Es folgten weitere Engagements als Korrepetitor an das Theater Hof und an die Kammeroper München.
Seit 2013 ist Tonio Shiga als Solorepetitor mit Dirigierverpflichtung, seit 2017 auch als Kapellmeister am Stadttheater Bremerhaven engagiert.