Politische Gemeinde des Kantons Zürich, Bezirk Andelfingen. Typisches Weinländer Haufendorf mit der ehemaligen Zivilgemeinde Gütighausen südlich der Thur. 1166 Torlinchovin, 1257 Torlinkon, bis 1878 Dorlikon. 1637 289 Einwohner; 1707 480; 1799 442; 1850 561; 1900 469; 1950 433; 2000 637.
Bronzezeitliches Frauengrab im Brandbühl, hallstattzeitliche Grabhügelgruppe in der Risi, römische Mauerspuren in der Betpur. Der Ortsname weist auf eine frühmittelalterliche alemannische Besiedlung hin. Neben der bis ins 19. Jahrhundert bestehenden Fähre bei Gütighausen (1862 erste Brücke) ist nördlich von Thalheim ein zweiter alter Thurübergang zu vermuten. Grundherren waren neben den Kyburgern und in deren Nachfolge den Habsburgern unter anderem die Klöster Töss, St. Katharinental und Wettingen. Die Gerichtsherrschaft gelangte 1324 von Heinrich von Wespersbühl an Walter von Gachnang und 1377 an die Hohenlandenberger. 1434 kam Thalheim mit der Herrschaft Andelfingen an Zürich. Eine 1370 erwähnte Martinskapelle, Filiale von Andelfingen, wurde 1489 renoviert. Nach der Reformation 1524 fanden darin ab 1599 regelmässige Gottesdienste für Thalheim und Gütighausen statt. Der Pfarrer der seit 1643 selbstständigen Kirchgemeinde Thalheim betreute ab 1648 auch Altikon. 2010 schlossen sich Altikon und Thalheim zu einer einzigen Kirchgemeinde zusammen. Eine Verdoppelung der Bevölkerung innert weniger als 50 Jahren bedingte 1683-1684 die Erweiterung zur heutigen Kirche (im Chor vier kulturgeschichtlich bedeutsame Wappenscheiben). In der herkömmlichen Landwirtschaft dominierte der Getreidebau. Durch Erbteilungen war die Zahl ärmerer Haushalte derart gestiegen, dass die Schuldenlast 1703 Gütighausen und 1725 Thalheim zum Konkurs zwang. 1766 verfügten 50 meist kleine Bauerngüter über 2-14 ha in den drei Zelgen (Ober-, Ausser- und Niederzelg), an Rebfläche, Hanfpünten, Wiesen und Privatwald; hinzu kamen Allmendrechte. Die 1875 eröffnete Bahnlinie Winterthur-Singen über Thalheim gab den Anstoss zur Änderung des Ortsnamens und brachte neue Verdienstmöglichkeiten, zum Beispiel in Winterthur. 1912 wurde im Thurfeld die erste Güterzusammenlegung im Kanton durchgeführt, 1955 eine der letzten in den Gemeinden Thalheim und Altikon. Im nach wie vor agrarisch geprägten Thalheim an der Thur steht die zur Zeit grösste Getreidesammelstelle der Ostschweiz.