Bölgede yaşayan Keltler gibi Romalılar da nehre Thamesis adını vermişlerdir. Thames Nehri 16. ve 17. yüzyıllarda Londra ve Westminster arasında önemli bir ulaşım yoluydu. Su işçileri loncası Londralıları feribotla ileri geri götürüyordu. Bunlardan biri olan Su Şairi John Taylor (1580-1653) nehri bir şiirinde anlatmıştır.
17. ve 18. yüzyıllarda, bazılarının "Küçük Buzul Çağı" olarak adlandırdığı bir dönemde, Thames nehri kışın sık sık donuyordu. Bu durum 1607 yılında ilk "Don Fuarı "nın düzenlenmesine yol açmış, nehir üzerinde kurulan çadır kentte buz bowlingi gibi pek çok tuhaf eğlence düzenlenmiştir. Nehir en son 1814 yılında donmuştur. Nehrin donmasını engellemeye 1825 yılında yeni bir Londra Köprüsü'nün inşa edilmesi yardımcı olmuş olabilir: yeni köprünün eskisine göre daha az ayağı vardı, bu da nehrin daha kolay akmasını sağlıyor ve soğuk kışlarda donacak kadar yavaş akmasını engelliyordu.
18. yüzyıla gelindiğinde, Londra büyük Britanya İmparatorluğu'nun merkezi haline geldiğinden Thames Nehri dünyanın en işlek su yollarından biriydi. Bu süre zarfında İngiltere'deki en kötü nehir felaketlerinden biri 3 Eylül 1878'de Thames Nehri'nde meydana gelmiş, kalabalık gezi teknesi Princess Alice Bywell Kalesi'ne çarparak 640'tan fazla kişinin ölümüne neden olmuştur.
1858'deki 'Büyük Koku'da nehirdeki kirlilik o kadar kötü bir hal aldı ki Westminster'daki Avam Kamarası oturumu bırakmak zorunda kaldı. Yetkililer inşaat mühendisi Joseph Bazalgette'in önerisini kabul etti. Bazalgette, atık suları birbirine bağlı bir dizi kanalizasyon boyunca doğuya doğru taşıdı. Bunlar metropol alanının ötesindeki çıkışlara doğru eğimliydi.
Demiryolu ve karayolu taşımacılığının gelişi ve 1945'ten sonraki yıllarda İmparatorluğun gerilemesi, nehri eskisinden daha az önemli hale getirmiştir. Londra'nın kendisi artık bir liman olarak pek kullanılmamaktadır ve "Londra Limanı" nehrin aşağısına Tilbury'ye taşınmıştır. Thames Nehri büyük ölçüde temizlenmiş ve ölü sularına hayat geri dönmüştür.
1980'lerin başında, taşkınları kontrol altına almak için Thames Bariyeri açılmıştır. Londra'nın nehrin yukarısındaki alçak bölgelerinde su hasarını durdurmak için yılda birçok kez kullanılmaktadır.
Thames Nehri üzerinde Tower Bridge, London Bridge, Lambeth Bridge ve Dartford Crossing gibi birçok köprü ve tünel bulunmaktadır.
Eylül 2011'de İngiliz komedyen David Walliams, Sport Relief adlı bir hayır kurumu için nehrin 140 millik uzunluğunun tamamını yüzerek 1 milyon sterlinden fazla para toplamıştır. Kırmızı Burun Günü'nde insanlar Thames Nehri'ni hayır için yüzmektedir.
,_Thames_Estuary_-_geograph.org.uk_-_37410.jpg)