class WorkThread( QThread ):
  def __init__( self, data ):
    QThread.__init__( self, QThread.currentThread() )
    self.mutex = QMutex()
    self.stopMe = 0
    self.interrupted = False
    self.data = data
    self.command = "command_name"
    self.arguments = QStringList()
  def run( self ):
    self.mutex.lock()
    self.stopMe = 0
    self.mutex.unlock()
    for d in data:
      self.arguments.clear()
      # формируем командную строку
      self.arguments << QString( "-param1" )
      ...
      self.process = QProcess()
      self.process.start( self.command, self.arguments, QIODevice.ReadOnly )
      if not self.process.waitForFinished( -1 ):
        print "Failed to process"
      self.mutex.lock()
      s = self.stopMe
      self.mutex.unlock()
      if s == 1:
        self.interrupted = True
        break
    if not self.interrupted:
      self.processFinished.emit()
    else:
      self.processInterrupted.emit()
  def stop( self ):
    self.mutex.lock()
    self.stopMe = 1
    self.mutex.unlock()
    QThread.wait( self )

Warning: QObject: Cannot create children for a parent that is in a different thread.
(Parent is QProcess(0xbd22e98), parent's thread is QThread(0xa364f50), current thread is WorkThread(0xa4d7468)

The child of a QObject must always be created in the thread where the parent was created. This implies, among other things, that you should never pass the QThread object (this) as the parent of an object created in the thread (since the QThread object itself was created in another thread).

Попробовал объявить self.process в init, а в run только вызывать start()

__init__ вызывается в главном потоке, а run уже в другом, потому и ошибка.

Но мне не очень нравится создание нового экземпляра QProcess на каждой итерации цикла.

Можно в начале run создавать. Если бы не было waitForFinished(), вообще, логичным бы смотрелось создание экземпляра на каждый из одновременно работающих процессов.

Но у меня как раз родитель и не указывается, т.е в init пишу так self.process = QProcess()

Warning: QObject: Cannot create children for a parent that is in a different thread. (Parent is QProcess(0xbd22e98), parent's thread is QThread(0xa364f50), current thread is WorkThread(0xa4d7468)

Тут имеется ввиду, что QProcess пытается создать какие-то дочерние объекты (когда вызывается start и т.п.) но он находится в другом потоке, т.е. к родителю процесса это отношения не имеет.