Å spille sammen i ensembler er en vesentlig del av skoleåret. Toneheims faste ensembler er:
- Skolekor – felles for alle elever
- Klassisk kammerkor – et ensemble for de med sang som hovedinstrument
- Vokalensemble – et ensemble for de med sang som hovedinstrument
- Janitsjarkorps – det største ensemblet for blåsere og slagverkere
- Brassband – en standard besetning med messingblåsere og slagverk.
- Treblåsensemble – for alle treblåsere
- Symfoniorkester – for alle styrkere, samt elever på klassisk messing, treblås og slagverk
- Strykerensemble – for alle strykere
- Jazzensembler – obligatoriske jazzgrupper med tett læreroppfølging
- Jazzorkester – skolens største jazzensemble
- Folkemusikk-ensemble
