Kampklædte og tungt bevæbnede politifolk har lagt en jernring om det hus, hvor manden har forskanset sig.
Han nægter at overgive sig, og politiet forsøger nu at forhandle med ham gennem den lukkede dør, rapporterer flere internationale medier.
Den 24-årige mand, som er fransk statsborger af nordafrikansk oprindelse, har angiveligt tilknytning til terrornetværket al-Qaeda.
Myndighederne er overbeviste om, at manden i huset er gerningsmanden, som de leder efter.
Ud over mandagens skoleskyderi kædes han også sammen med drabene på tre franske soldater i sidste uge.
- Han hævder, at han en mujahedin, og at han tilhører terrornetværket al-Qaeda, fortæller den franske indenrigsminister Claude Gueant, som er ankommet til stedet i Toulouse.
- Han ønskede hævn for de palæstinensiske børn, og han ønskede også at angribe den franske hær på grund af sin udenlandske intervention, tilføjer ministeren.
Frankrig har tropper i Afghanistan som en del af Nato-styrkerne.
Franske elitestyrker gennemførte i de tidlige morgentimer en ransagning af huset, hvor det kom til ildkamp med den mistænkte. De foreløbige meldinger lyder, at broren til den mistænkte er blevet anholdt.
Seks eller syv skud blev affyret i området, der onsdag morgen stadig er afspærret fortæller en journalist fra det franske nyhedsbureau AFP. Tre politifolk er kommet til skade, men ingen dog alvorligt, lyder det.
Den mistænktes mor blev også bragt til stedet og bedt om at tage kontakt til sin søn. Det nægtede hun med begrundelsen, at hun ikke havde stor indflydelse på ham, siger den franske indenrigsminister Claude Gueant.
Den mistænkte menes at være en 24-årig mand, der tidligere har rejst i det lovløse grænseområde mellem Pakistan og Afghanistan, der er kendt for at huse flere al-Qaeda-medlemmer.
Han har angiveligt været i politiets søgelys sammen efter angrebene mod soldaterne og skolen, siger en embedsmand og tilføjer, at efterforskningen har givet afgørende beviser.
/ritzau/Reuters/AFP
Seneste artikler
Efter brandulykke: Sådan skal de ansatte hjælpes videre
Efter redegørelse: - Det kunne jeg have fundet på nettet
Takkehilsner nåede fra Nykøbing til Letland
Spøgelseshus lover gys: Nogle får et minde med hjem i bukserne
Kontrakter, webcam og ydmygelse: Tiltalt for at udsætte hustru for årelang kontrol
Mest læste artikler
Efter stor eftersøgning: Mand fundet livløs i vandet
Mand fundet død i Maribosøerne
DMI udsender varsel
Kommune hjemsender omstridt centerchef
Efter 69 år: Vil rive gigantisk vartegn ned