弘化4年（1847年）、播磨林田藩主建部政醇（聖岡）の次男として生まれる。慶応2年（1866年）7月19日に第8代藩主土井利善の隠居により、その養子として家督を継ぎ、12月18日に従五位下・淡路守に叙位・任官する。建部家から養子を迎えたのは、建部家が佐幕派であり、土井家中の尊皇攘夷派を掃討して親幕を示すためだった。
慶応3年（1867年）から財政再建を中心とした藩政改革に着手した。慶応4年（1868年）の戊辰戦争に際し、藩内は佐幕派と尊王派で対立した。2月16日、勤王派18人の藩士が佐幕派の3人の家老を暗殺し、ようやく藩内の意見は勤王でまとまった。2月25日、藩主利教は上洛した。3月6日、明治天皇に拝謁した。閏4月29日、新政府から駿府城の守備を命じられた。
明治2年（1869年）6月22日、版籍奉還により刈谷藩知事に任じられ、明治4年（1871年）7月14日の廃藩置県で藩知事を免職された。その後、東京へ移ったが、明治5年（1872年）11月14日に死去した。享年26。養子の忠直（松平忠固の五男で松平忠礼の実弟）が跡を継いだ。
土井家廟所(刈谷市十念寺)
