Der Thielenburger See entstand vor etwa 30 Jahren, als für den Neubau der B 191 als Stadtumgehung Baumaterial entnommen wurde. Ein Brack wurde zum See erweitert, und der Thielenburger Weg gab dem neuen See seinen Namen. Dieser Weg führte früher zu dem beliebten Ausflugslokal Thielenburg am Thielenburger Wäldchen, in dem sich heute der Campingplatz befindet. Zwischen Wäldchen und See gibt es einen großen Kinderspielplatz und den Rodelberg, an denen ein ca. 2,5 km langer Fuß- und Radweg vorbei um den See herumführt.
Das Baden im See ist verboten, da der See unter Naturschutz steht. Viele Amphibien sind hier heimisch und auch ein Biber hat sich angesiedelt.