Hennes far var fra det franskspråklige Sveits, men arbeidet mest med tyskspråklig teater, og slo seg ned i DDR etter at han møtte Bertolt Brecht. Katharina Thalbach og hennes mann, Thomas Brasch, flyttet fra Øst-Berlin til Vest-Berlin i 1976 i protest mot regimets behandling av Wolf Biermann. Hennes far flyttet forøvrig til Frankrike to år senere og arbeidet senere med teater på sitt franske morsmål.