Tuuli Tomingas tegeles aastatel 2003–2009 Aita Pääsukese käe all murdmaasuusatamisega. Vahepeal harrastas ka ratsutamist. Noorte ja juunioride vanuseklassi aastatel olid tema laskesuusatamise treenerid Aita Pääsuke ja Tõnu Pääsuke.[2] 2018. aastast treenib ta Indrek Tobrelutsu käe all.
Talvisel Euroopa noorte olümpiafestivalil 2013. aastal Brasovis pälvis Tomingas pronksmedali 10 km distantsil ja sai 6 km sprindis 4. koha.[3]
Noorte maailmameistrivõistlustel saavutatud kohad: 2013. aastal 6 km sprindis ja 10 km distantsil 10. koht ning teatesõidus 4. koht, 2014. aastal teatesõidus 4. koht ja 7,5 km viitstardist sõidus 5. koht.[4]
Ta võitis 2014. aasta juunioride laskesuusatamise Euroopa meistrivõistlustel Nové Městos 7,5 km distantsil kuldmedali ning tuli segateatesõidus pronksmedalile.[5]
Euroopa juunioride 2013. aasta meistrivõistlustel sai ta 7,5 km sprindis 4. ja segateatesõidus 8. koha ning 2015. aasta meistrivõistlustel 12,5 km distantsil 8. ja segateatesõidus 5. koha.
IBU juunioride karikasarja etapil Lenzerheides 2016. aastal võitis Tomingas sprindis esikoha (karikasarja kokkuvõttes 6. koht).[6]
Tuuli Tominga parimad kohad maailma karikasarjas: 7. ja 16. koht sprindis 2020. aastal ning sprindis ja jälitussõidus 14. koht 2019. aastal.[7]
2023. aasta suvebiatloni maailmameistrivõistlustelSlovakkias Brezno-Osrblies võitis Tomingas naiste 7,5 km supersprindis hõbemedali (kaotus võitjale 9,8 sekundit) ja 6 km sprindis võitis kuldmedali.[8] Naiste ühisstardist sõidus võitis ta hõbemedali (kaotus võitjale 8,1 sekundit).
2023.–2024. aasta maailma karikasarjas kogus Tomingas 303 punkti, mis andis karikasarja üldarvestuses 23. koha. Distantsiti olid ta tulemused hooaja kokkuvõttes: 7,5 km sprindis 21. koht, 10 km jälitussõidus 22. koht, 12,5 km ühisstardist sõidus 22. koht, 12,5/15 km eraldistardist sõidus 34. koht.
2024. aasta laskesuusatamise maailmameistrivõistlustelNové Městos: sprint 7,5 km 24. koht, jälitussõit 10 km 10. koht, ühisstart 12,5 km 8. koht, 15 km individuaaldistantsil ta diskvalifitseeriti (oli algselt 11. kohal). Teatevõistluses 4x6 km tuli Eesti naiskonna koosseisus 4. kohale ja segateatevõistluse võistkonna koosseisus 12. kohale.
Tomingas on võitnud Eesti meistrivõistlustel aastatel 2017–2024 laskesuusatamises viis kuld-, kolm hõbe- ja neli pronksmedalit ning 2019–2021 murdmaasuusatamises ühe hõbe- ja ühe pronksmedali. Lisaks on ta tulnud kuuel korral (2019–2023) Eesti meistriks suvebiatlonis.
Ta on olnud Eesti parim naislaskesuusataja 2019., 2021., 2022., 2023. ja 2024. aastal, 2011. aastal parim noorte ning 2013.–2014. aastal neidude ja 2015. aastal juunioride arvestuses.
Tuuli Tomingas on osalenud ka Eesti kergejõustiku meistrivõistlustel: 2020. aastal tuli 1500 m jooksus neljandaks, aastatel 2021–2024 on ta võitnud 10 000 m jooksus hõbemedali ja 3000 m takistusjooksus kaks hõbemedalit ja ühe pronksmedali.[9]
Ta on saanud 2023. aasta maanteejooksu maailmameistrivõistlustel miilijooksus 27. koha.
Tomingas läbis 2024. aasta oktoobris Austrias Viini ööjooksul 5 km maanteejooksu Eesti rekordist kiiremini, saades aja 16.30,8, kuid uue Eesti rekordina see tulemus kirja ei läinud, kuna rada oli IAAF-i poolt sertifitseerimata.[10]