45 av de konservative parlamentsmedlemmene stemte for å beholde O'Toole som partileder, mens 73 gikk inn for å erstatte ham, heter det i en uttalelse fra partiet.
Dermed er det slutt på en bitter intern strid over O'Tooles fem og et halvt år lange periode, og duket for en tredje lederkamp i partiet siden 2015.
49-åringen fortsetter i parlamentet. Det er ventet at det utpekes en midlertidig leder snarlig, før en permanent leder blir valgt senere.
Fire menn siktet etter skuespilleren Michael K. Williams' dødsfall
O'Toole har havnet i unåde i deler av partiet for å trekke for mye mot sentrum i det forrige valget, der partiet mistet to seter. Blant annet har partifeller rast over endringer i partiets politikk om karbonpriser, budsjettspørsmål og våpenrestriksjoner, iblant på kort varsel.
Han oppfordret partifellene til å lytte til motstemmer onsdag, og sa at Canada trenger «et konservativt parti som er både en intellektuell kraft» og et regjeringsparti.
CNN-sjefens forhold avslørt: - Det var galt. Derfor går jeg nå av
Tidligere i uka rettet han skarp skyts mot kritikerne, og sa at de ønsket å ta partiet i en «sint, negativ og ekstrem» kurs.
– Det er en blindvei, sa han, og la til at «et vinnerbudskap er et som er inkluderende, optimistisk, idérikt og håpefullt».
(©NTB)
