Den 25-åriga före detta Sale Sharks tight-head prop, som har vunnit sju kapsyler för England, gick Bath 2014 och har spelat sex gånger hittills denna termin.
"Det är platsen för mig. Det är mitt hem. Jag har älskat de senaste åren här," Thomas berättade BBC Radio Bristol.
Thomas är för närvarande ute på lång sikt efter att ha lidit en främre korsfäst ligament skada i november.
"Det var inget svårt beslut att fatta", tillade Thomas. "Jag har skrivit på i tre år och jag är jätteglad."
Han frågade om han kunde spela igen den här säsongen och svarade: " Det är verkligen ett stort tvivel.
"Som spelare gillar du alltid att driva så mycket du kan men fysikerna har alltid ditt bästa för ögonen."
Badet är fjärde i Premiership efter 13 ligamatcher denna säsong och är hemma till Brive i kvartsfinalen av European Challenge Cup efter att ha avslutat toppen av sin pool.
Skadad främre raden Henry Thomas har tecknat ett nytt treårigt kontrakt med Premiership Club Bath.