Das Motiv "Rote Rose im gelben Feld" wurde aus dem Wappen des Geschlechts Stein, das 1831 mit dem berühmten Staatsminister erlosch, entnommen. Die Familie Stein besaß nachweislich seit 1459 ein Hofgut in Thalhausen, das 1803 an den Fürsten zu Wied verkauft wurde.

Das Mühlrad im blauen Feld symbolisiert die am nahen Iserbach angelegten Mahl-, Öl- und Knochenmühlen, von denen die Nollsmühle von 1718 bis 1960 in Betrieb war.

Der Brunnen im blauen Feld erinnert an den in der Dorfmitte angelegten Brunnen, der seit 1803 Thalhausen mit Wasser versorgt. Zur Erinnerung an den Tag an dem er erstmals das für Mensch und Vieh erquickende Wasser spendete, wird heute noch alljährlich im Oktober das Brunnenfest gefeiert.

Das Wappen wurde gestaltet von dem in Thalhausen ansässigen Kunstmaler Gerhard Wienss.