Thorvald var sønn av tannlege Thorvald Krohn-Hansen (1885–1961) fra Frøya og kontoristen Ingrid Figenschou (1890–1988) fra Bergen, de ble gift i 1911. Selv ble Thorvald gift i 1940 med Gunvor (Titta) Lorange (1914–2006) av Lorange (slekt). Sønnen Wollert Krohn-Hansen (født 1949) er havnedirektør i Trondheim.