Do tuổi già sức yếu, ông đã trút hơi thở cuối cùng lúc 3h ngày 22/12/2014 tại nhà riêng, thọ 81 tuổi.
NS Thanh Hoài sinh năm 1931 tại Hưng Yên, bắt đầu diễn kịch từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường. Ông luôn bảo mình may mắn được học nghề từ những NS đàn anh nổi tiếng như: NSND Ba Vân, Năm Châu và soạn giả Duy Lân, quái kiệt Trần Văn Trạch.
NS Tùng Lâm - người bạn diễn ăn ý của ông - đã nhắc lại trong xúc động: “Trên sân khấu, di sản mà NS Thanh Hoài để lại không thể không nhắc đến các vai diễn đã ghi dấu ấn sâu đậm của ông: Hàng thịt (vở Hồn Trương Ba, da hàng thịt), Nghị Hách (vở Giông tố), Bình Nguyên (Ngai vàng), Ê-dốp, Vua Lia... Trong số những vai diễn để đời, ông đã tạc cho các nhân vật cử chỉ rất độc đáo, giọng thoại, tiếng cười hết sức duyên dáng”.
Tận tụy với nghề và luôn sống khiêm tốn, ở tuổi 70, ông vẫn là một trong số ít những NS hài thế hệ đầu của sân khấu hài Việt Nam miệt mài trên sàn diễn.
Gần đây nhất, ông xuất hiện trên Sân khấu Kịch Phú Nhuận, diễn vai cụ cố Hồng trong vở Số đỏ, vai chánh tổng trong vở Ba Giai - Tú Xuất...
NS Thanh Hoài còn có nhiều vai trên màn ảnh, trong đó phải kể đến vai vua hề trong bộ phim Năm vua hề về làng. Sau đó, ông tiếp tục khẳng định vị trí danh hài qua vai hiệp sĩ mù trong bộ phim Năm hiệp sĩ bất đắc dĩ và vai người chồng mù trong vở Mẹ của soạn giả Nguyễn Long.
Tang lễ được tiến hành tại nhà riêng: 811 Đoàn Văn Bơ, phường 18, quận 4, TP HCM. Lễ động quan lúc 6h ngày 25/12, sau đó hỏa táng tại Bình Hưng Hòa, huyện Bình Chánh, TP HCM.