Фамилия Талиш — редкая и неоднозначная. В отличие от большинства русских фамилий на -ов или -ин, она имеет нулевой суффикс и сохранилась в форме чистой основы. Такая модель нетипична для восточнославянской традиции, где фамилии обычно «обрастают» патронимическими суффиксами. Поэтому первое, что бросается в глаза: перед нами либо очень позднее заимствование, либо иноязычная фамилия, которую не адаптировали под русское окончание.

Самая вероятная версия — этническое происхождение. В основе лежит название народа талыши (самоназвание — толышон), коренного населения юго-восточного Азербайджана и прилегающих районов Ирана. В русском языке XIX — начала XX века эту народность нередко записывали как «талиши» или «талыши». Фамилия Талиш могла закрепиться за выходцем из этой среды — переселенцем, купцом, военнопленным или отходником. В таком случае она аналогична фамилиям Лезгин, Турок, Чуваш, Грузин — то есть указывает на национальность предка без добавочных формантов.

Менее распространённая версия — топонимическая. На Кавказе и в Средней Азии встречаются селения с названием Талиш или Талыш (например, в Азербайджане, Дагестане, Таджикистане). Человек, переселившийся из такого места, мог получить прозвище по названию родной деревни, которое затем стало фамилией. Однако в этом случае обычно добавляли суффикс принадлежности: Талишов, Талишевский, Талишский. Отсутствие суффикса говорит скорее в пользу первой версии — этнической.

Встречается и более спорное объяснение — от тюркского слова «талыш» (суета, хлопоты) или персидского «талиш» (сорт винограда). Но такие прозвища в русской среде не зафиксированы, и связывать фамилию с ними можно лишь гипотетически. Без документов и региональной привязки конкретной семьи эти толкования остаются догадками.

География фамилии разреженная. Носители встречаются на Северном Кавказе, в Закавказье, а также в крупных городах России — как следствие миграций XX века. Сословная принадлежность предков неясна: среди талышей были и крестьяне, и ремесленники, и мелкие торговцы. Фамилия не даёт подсказок о роде занятий — её единственное значение сводится к указанию на происхождение: «человек из народа талышей» или «родом из местности Талиш».