已经有人类在泰晤士河流域生活了。 大英博物馆有一只公元前3300年至前2700年的雕花碗，发掘地点就是流经白金汉郡小村Hedsor的泰晤士河。人工湖多尼湖的挖掘过程中也发现了大量的人类用具。 泰晤士河沿岸的莱赫雷德、库克汉姆及泰晤士河河畔森伯里也有许多青铜时代遗址。许多记载凯撒大帝在前54年第二次进军不列颠的文献中也提到了泰晤士河之名。 实际上，泰晤士河河畔有许多古罗马和萨克森人的聚居地，例如泰晤士河流域地名中带有“ing”的泰晤士河畔戈林（Goring-on-Thames）和雷丁（Reading）都有