בינואר 1970 החלו החזרות של הלהקה בדבלין, וההכרזה הרשמית על הקמת הלהקה ועל השם "ת'ין ליזי" התרחשה ב-18 בפברואר 1970. שם הלהקה נלקח מדמותו של רובוט בשם "תין ליזי" (Tin Lizzie) שהופיע בסדרת קומיקס אנגלית בשם "הדנדי" כשהשם "תין" הותאם ל"ת'ין" לפי האופן שבו מבטאים האירים את המילה.
הלהקה החלה בהופעותיה בפברואר 1970, וביולי אותה שנה הוציאה את הסינגל הראשון שלה בחברת EMI. זמן קצר לפני צאת הסינגל עזב אריק ווריקסון את הלהקה והיא נשארה בת שלושה חברים.
בשלהי 1970 חתמה הלהקה חוזה עם חברת התקליטים דקה, עברה לפעול בלונדון ובינואר 1971 הוציאה את אלבום הסטודיו הראשון שלה "Thin Lizzy" . האלבום זכה לתגובות פושרות ולא דורג באף מצעד על אף השמעה אינטנסיבית מעל גלי האתר.
במרץ 1971 הוציאה הלהקה מיני-אלבום בשם "New Day" שנכשל מבחינה מסחרית. על אף הכישלון הסכימה חברת "דקה" לתמוך בהוצאת אלבום נוסף של הלהקה, ובמרץ 1972 יצא אלבום האולפן השני "Shades of a Blue Orphanage" .
בינואר 1973 יצא אלבום כיסוי לשיריה של להקת דיפ פרפל בשם "Play a Tribute to Deep Purple". "ת'ין ליזי" הייתה שותפה להוצאתו אך הוא יצא תחת שם הלהקה החד פעמי "Funky Junction" .
"וויסקי בכד" (1974-1972).
את שנת 1972 פתחה הלהקה במסע הופעות אינטנסיבי בבריטניה בשיתוף להקת סלייד והזמרת סוזי קוואטרו. במקביל למסע ההופעות הוציאה "דקה" סינגל של הלהקה בשם "Whiskey in the Jar" שהושר בסגנון של בלדה. חברי הלהקה התרעמו על צעד זה של חברת התקליטים בטענה שהוא עומד בסתירה לסגנון הרוק שלהם. למרבה ההפתעה הצליח השיר במצעדים, טיפס לראש המצעד האירי, למקום שישי במצעד הבריטי, להצלחה במצעדים באירופה ולהופעה בתוכנית הטלוויזיה Top of the Pops של ערוץ ה-BBC. הלהקה ניסתה לשחזר את ההצלחה בסינגל נוסף בשם Randolph's Tango אך הוא נכשל.
בספטמבר 1973 הוציאה הלהקה את אלבום האולפן השלישי שלה "Vagabonds of the Western World" ועל אף השמעות רבות ברדיו הוא נכשל במצעדים.
בשלהי 1973 יצאה הלהקה למסע הופעות בבריטניה, ולקראת סופו עזב הגיטריסט אריק בל את הלהקה. במקומו של בל נקלט בלהקה גארי מור, שליווה אותה בכל אלבומיה. מור השלים את סיבוב ההופעות, נשאר עם הלהקה עד אפריל 1974 ואף הקליט איתה שלושה שירים (וביניהם הלהיט "Still in Love with You" ).
לאחר עזיבתו של מור נקלטו בלהקה שני גיטריסטים חדשים: ג'ון דו קאן (יוצא להקת Atomic Rooster ) ואנדי ג'י והלהקה יצאה במאי 1974 למסע הופעות בגרמניה. שני הגיטריסטים עזבו לאחר מסע ההופעות, בשל חוסר התאמה בין לינוט ובין קאן ומפני שאנדי ג'י היה כבול בחוזה לחברה אחרת. משברים נוספים שאיתם התמודד לינוט היו רצונו של דוונאיי לעזוב (כתוצאה מתהליך התפכחות מהמוזיקה) וסיום החוזה עם דקה.
לאחר שלינוט שיכנע את דוונאיי להישאר התפנו השניים לחפש גיטריסטים ללהקה, ובסופו של דבר נבחרו בריאן רוברטסון וסקוט גורהאם . בהרכבם זה חתמה הלהקה על חוזה חדש עם חברת התקליטים "פונוגרם" ובנובמבר 1974 הפיקה את אלבום האולפן הרביעי "Nightlife" ובו נכללו שלושת השירים שהוקלטו בתחילת אותה שנה עם גארי מור. האלבום נכשל ולא דורג במצעדי האלבומים, ובנוסף טענו מבקריו (כולל חלק מחברי הלהקה) שהוא בוסרי, "רך" מדי ו"מאולף".
"הנערים חזרו לעיר" (1977-1975).
בתחילת 1975 יצאה הלהקה למסע הופעות בארצות הברית, שם שימשו להקת חימום ללהקת באקמן-טרנר אוברדרייב ולזמר בוב סגר . בהמשך אותה שנה ליוותה הלהקה מסע הופעות של "באקמן-טרנר אוברדרייב" באירופה.
בספטמבר 1975 הוציאה הלהקה את אלבום האולפן החמישי שלה "Fighting" שהיה מוצלח מקודמיו ונכנס לראשונה למצעד מכירות האלבומים הבריטי.
לאחר הוצאת האלבום יצאה הלהקה למסע הופעות יחד עם להקת הרוק סטטוס קוו.
ב-26 במרץ 1976 הוציאה הלהקה את אלבום האולפן השישי שלה "Jailbreak" שכלל את להיטה הגדול ביותר של הלהקה "The Boys Are Back in Town" . שיר זה טיפס למקום ה-1 במצעד באירלנד, למקום ה-8 במצעד בבריטניה, למקום ה-12 במצעד בארצות הברית וזכה להצלחות גם במדינות אחרות. גם האלבום עצמו זכה להצלחה נכנס למצעדי המכירות (מקום 10 בבריטניה ומקום 18 בארצות הברית).
נישאים על גלי ההצלחה יצאה הלהקה למסע הופעות בארצות הברית תוך שיתוף פעולה עם להקות אמריקאיות כמו אירוסמית', ראש ו REO Speedwagon . תוכנית למסע הופעות נוסף ביוני 1976, בשיתוף עם להקת ריינבו, בוטלה בגלל מחלתו של לינוט.
באוגוסט 1976 הוציאה הלהקה את אלבום האולפן השביעי שלה "Johnny the Fox" . אלבום זה, שנכתב ברובו על ידי לינוט, הביא לידי ביטוי את התרבות הקלטית שממנה הושפע לינוט. האלבום הצליח והגיע למקום ה-11 במצעד הבריטי ולאחר הופעתו יצאה הלהקה למסע הופעות מוצלח בבריטניה והוזמנה להתארח בתוכניות טלוויזיה. מסע נוסף בארצות הברית שתוכנן לדצמבר 1976 בוטל ברגע האחרון לאחר שרוברטסון הגיטריסט שבר את ידו. אירוע זה גרם לכעס בקרב הלהקה מאחר שרוברטסון לא דיווח בזמן על האירוע ולינוט החליט להדיחו. במסע ההופעות הבא של הלהקה לארצות הברית, בינואר 1977, הוחלף רוברטסון על ידי גארי מור והלהקה הופיעה כלהקת החימום של להקת קווין.
במאי 1977 יצאה הלהקה לקנדה כשלישייה, לאחר שהסכסוך עם רוברטסון לא נפתר ולאחר שגארי מור חזר ללהקתו. בקנדה הקליטה הלהקה את אלבומה השמיני "Bad Reputation" כשבמהלך ההקלטות הצליח גורהם לשכנע את לינוט לצרף את רוברטסון שניגן רק בחלק מהשירים. האלבום יצא להפצה בספטמבר 1977, זכה להצלחה והגיע למקום 4 במצעד האנגלי.
"חי ומסוכן" (1978).
ביוני 1978 הוציאה הלהקה לאור את אלבומה התשיעי "Live and Dangerous" שהיה האלבום הראשון שהוקלט במהלך הופעות חיות (בלונדון, פילדלפיה וטורונטו). האלבום זכה להצלחה רבה (מקום 2 במצעד הבריטי) ולתשבחות המבקרים, וב-2004 הוגדר על ידי המגזין Classic Rock כאלבום החי הטוב ביותר.
לאחר יציאת האלבום חל הנתק הסופי בין רוברטסון ולינוט ורוברטסון עזב סופית את הלהקה.
חזרתו של גארי מור (1979-1978).
לאחר עזיבתו של של רוברטסון חזר גארי מור להרכב והלהקה הצטרפה להרכב זמני בשם "Greedy Bastards" שכלל מוזיקאים רבים, וביניהם חברי להקת הסקס פיסטולס, בוב גלדוף ואחרים. הרכב זה איפשר ללהקה להתעדכן בסגנונות מוזיקליים חדשים (למשל פאנק רוק).
באוגוסט 1978 יצאה הלהקה למסע הופעות בארצות הברית והמשיכה משם לאוסטרליה וניו זילנד.
באפריל 1979 הקליטה הלהקה את אלבומה העשירי "Black Rose: A Rock Legend" . האלבום הוקלט בפריז וחלק מהשירים שבו זכו להצלחה במצעדים (מקום 2 במצעד הבריטי). אחד השירים שנכללו באלבום היה השיר "Sarah" שהוקדש לבתו של לינוט. תקופת ההקלטה של האלבום התאפיינה בשימוש הולך וגובר של חברי הלהקה בסמים.
ביולי 1979 עזב מור את הלהקה בפתאומיות ובאמצע מסע הופעות. הלהקה הופיעה מספר פעמים עד שלינוט הצליח למצוא את הגיטריסט מידג' אור כממלא מקום למור והוא סייע להשלים את המסע.
בספטמבר 1979 יצאה הלהקה למסע הופעות מוצלח ביפן ולינוט הזמין למסע את הגיטריסט דייב פלט , ובה בעת העביר את מידג' אור לעמדת הקלידן.
שנים אחרונות והתפרקות (1983-1980).
בתחילת 1980 התמקד לינוט במציאת הרכב קבוע ללהקה, ובמסגרת זו החליף את דייב פלט בסנואי ווייט (שניגן עם פינק פלויד) והחל בהחלפת מידג' אור על ידי דארן וורטון . בתקופה זו הייתה הלהקה עסוקה בהפקת אלבומה ה-11 "Chinatown" (יצא לאור באוקטובר 1980) ובסיוע ללינוט להפיק את אלבום הסולו הראשון שלו "Solo in Soho" (יצא באפריל 1980). האלבום זכה להצלחה והגיע למקום 7 במצעד הבריטי.
לאחר יציאת האלבום יצאה הלהקה למסעי הופעות ביפן, אוסטרליה וארצות הברית.
במהלך 1981 התמודדו חברי הלהקה עם הפקת אלבומה ה-12 "Renegade" ובמקביל בסיוע ללינוט להפיק את אלבום הסולו השני שלו "The Philip Lynott Album" . אלבום הלהקה לא הצליח ודורג רק במקום 38 במצעד הבריטי. באותה שנה יצא לאור אלבום אוסף בשם "The Adventures of Thin Lizzy" שהצליח ודורג במקום 6 במצעד הבריטי.
שנת 1982 התאפיינה בהתפוררותה של הלהקה, כשבריאן דוונאיי נפצע בקטטה והפסיק הופעותיו, סקוט גורהאם נכנס למוסד גמילה מסמים, סנואי ווייט פרש בגלל חוסר הארגון של הלהקה ולינוט עצמו התמקד בהפקת אלבום הסולו השני שלו. בשלהי אותה שנה הצטרף ג'ון סייקס ללהקה כמחליפו של סנואי ווייט והלהקה החלה לעבוד על אלבום החדש, ה-13 במספר, שיצא למכירה במרץ 1983 בשם "Thunder and Lightning" וזכה להצלחה כשהגיע למקום 4 במצעד האלבומים הבריטי. בעקבות האלבום יצאה הלהקה למסע ההופעות האחרון שלה, שהיה מסע מוצלח ובכמה קונצרטים הוזמנו לבמה חברי עבר של הלהקה. השירים שנוגנו במסע ההופעות נאספו לתקליט אוסף בשם "Life" , שיצא לאור באוקטובר 1983 וזכה להצלחה מוגבלת (מקום 29 במצעד הבריטי).
ב-4 בספטמבר 1983 הופיעה הלהקה בקונצרט רוק במחוז לסטרשייר, וזו הייתה ההופעה האחרונה של הלהקה ואחריה הלך כל חבר לדרכו.
לאחר ההתפרקות (1996-1985).
מנהיג הלהקה, פיל לינוט, המשיך את דרכו העצמאית ותכנן להוציא אלבום סולו שלישי, אך בה בעת ניהל משא ומתן עם חברי הלהקה לאיחוד מחדש של ת'ין ליזי. כל התוכניות האלו נגוזו כשלינוט מת בינואר 1986, בסולסברי, משלל בעיות רפואיות (בין השאר דלקת ריאות) שהיו קשורות להתמכרותו לסמים.
במאי 1986 התאחדו אנשי הלהקה הנותרים (בריאן דוונאיי, סקוט גורהאם ודארן וורטון) יחד עם גארי מור, בוב גלדוף ובוב דייסלי ) למופע צדקה, ובעקבותיו יצא האלבום "Soldier of Fortune" על בסיס ההקלטות מהמופע.