Im Jahr 1828 wurden in Bilkheim 6 kreisförmig angeordnete Grabhügel aus der Hallstattkutur  (700-500 v. Christi) entdeckt. Die Gräber waren mit Basaltplatten aus dem Neurother Hahn abgedeckt und enthielten Urnen mit menschlichen Knochenresten. Diese wichtigen Zeugen vorzeitlicher Besiedelung Bilkheims sind im Ortswappen im unteren grünen Feld durch die goldene Urne dargestellt, die von 6 silbernen Steinplatten umlegt sind.

Die grüne Farbe steht für die "Lieblingsheide", deren Bezeichnung bis heute als Flurnamen erhalten geblieben ist. Nordöstlich von Bilkheim liegt Neuroth, nach dem sich wahrscheinlich Heinrich von Nuenrode 1222 nannte. Die Brambacher erbauten 1664 an dieser Stelle das Barockschloß Neuroth, das einzige Wasserschloß im oberen Westerwald. Es ging bereits 1682 in den Besitz der Grafen von Walderdorff über. Im Ortswappen ist es durch den silbernen Schloßturm mit seinen charakteristischen Fenstern auf einem goldenen Wellenschildfuß im vorderen roten Feld dargestellt. In dem Wellenschildfuß ist der Schafbach, der in der Gemarkung entspringt, als schrägsteigender blauer Wellenkeil aufgelegt.

Bilkheim ist eine von der Landwirtschaft und vom Tonabbau geprägte Gemeinde. Der Ton wurde ursprünglich in Schächten und Stollen in der Gemarkung abgebaut, und so wurde die Heilige Barbara, die Schutzpatronin der Bergleute, auch als Schutzheilige von den Bilk- heimern angenommen. Das Attribut der Hl. Barbara, der Turm, ist im Ortswappen im hin- teren, silbernen Feld als dreizinniger, roter Turm mit drei silbernen Fenstern, die an die Dreifaltigkeit erinnern, aufgenommen

Die Farben Gold und Blau erinnern an die Zugehörigkeit zu Nassau, die Wappenfarben Rot und Silber erinnern an  die trierische Landesherrschaft, aber auch an die von Brambach und die Grafen von Molsberg, deren Farben ebenfalls Rot/Silber sind.