Trong tiểu thuyết Tam Quốc diễn nghĩa của La Quán Trung, Công Tôn Toản được nhắc tới ngay từ hồi 1, là bạn học của Lưu Bị với thầy Lư Thực. Sang hồi 5 khi các chư hầu tụ hội đánh Đổng Trác, La Quán Trung hư cấu việc Công Tôn Toản đến hội binh và 3 anh em Lưu Bị đi theo ông lập được công lớn.

Hồi 7 tập trung mô tả trận giao tranh giữa ông và Viên Thiệu, qua đó giới thiệu sự xuất hiện của Triệu Vân. Cái chết của Công Tôn Toản không được mô tả trực tiếp mà chỉ được kể qua lời một thủ hạ đi lấy tin tức về báo cáo cho Tào Tháo biết diễn biến trận Dịch Kinh.