Tulium(II) iodida dapat diperoleh dengan mereaksikan tulium(III) iodida dan logam alkali dalam wadah tantalum pada suhu 700~800 °C. TmI2 dapat diperoleh dengan menggunakan litium dan natrium natrium sebagai agen pereduksi, sedangkan kalium, rubidium, dan sesium dapat menghasilkan struktur perovskit MTmI3.[2] TmI2 juga dapat bereaksi langsung dengan CsI (340 °C) untuk menghasilkan CsTmI3.[3]
Tulium(II) iodida juga dapat dibuat dengan mereaksikan tulium dan raksa(I) iodida. Proses reaksinya adalah sebagai berikut:[1]