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）都有一定的萨克森起源。
中世纪到近代.早在1300年代，泰晤士河就成为了伦敦的排污河。在1357年时，爱德华三世说道：“粪与其他污物积聚在河岸上...烟与恶臭因此而弥漫”。 除去污秽之外，冬季有时泰晤士河会结冰