Flygplatsen sade sin utbyggnadsplan på 16 miljarder pund inklusive att ta itu med översvämningar från Thames bifloder som sprängde deras banker i början av 2014.
Miljöbyrån, som planerar att träffa Heathrows chefer nästa vecka, sade att det var "mycket uppmuntrat".
"Jag tror att detta system kommer att hända", sade talesman David Murphy.
I februari förra året drabbades bostäder och företag av översvämningar längs floden Berkshire, Surrey och stadsdelarna Kingston och Richmond i London.
Floden Thames försvarssystem innebär att minska översvämningsrisken mellan Datchet och Teddington genom att bygga en översvämningskanal och förbättra tre wirs.
Regeringen meddelade i sitt höst uttalande att det skulle bidra £ 220m till programmet, med företag och allmännyttiga företag uppmanas att flisa in.
Ledare för Surrey County Council David Hodge har sagt att Heathrow skulle vara en av dem som uppmanas att bidra.
Heathrow sade att dess expansionsplan inkluderade en "en gång i generation" möjlighet att ta itu med frågor som översvämningar från närliggande floder, särskilt Colne och Wraysbury.
"Vi kommer att arbeta och stödja miljöbyrån och lokala myndigheter i att utveckla bättre översvämningslindringssystem för att skydda bostäder och egendom som ligger utanför flygplatsen."
Flygplatskommissionen överväger för närvarande tre alternativ för att utvidga tillhandahållandet av flygplatstjänster i sydöstra England.
Den kommer att lämna sin slutliga rekommendation till regeringen under sommaren.
Murphy, miljöbyråns verkställande direktör för River Thames-programmet, sade: "En av huvudfaktorerna för expansionen på Heathrow kommer att vara att förvalta vatten i samband med denna utveckling.
– Hela området har många floder och därför är vattenhantering oerhört viktigt på grund av den översvämningspotential som vi såg förra året.
Heathrow flygplats kan vara bland företag som bidrar till en £ 300m River Thames försvar om det får klartecken att expandera.