En début de saison 1984, il remporte les Championnats d'Europe en salle de Göteborg devant son compatriote Pierre Quinon. En juillet, Vigneron s'adjuge la médaille de bronze des Jeux olympiques de Los Angeles, terminant à égalité avec l'Américain Earl Bell avec 5,60 m, le titre olympique revenant à Pierre Quinon. Le , lors du meeting de Rome, Thierry Vigneron établit le cinquième record du monde de sa carrière avec 5,91 m, mais le Soviétique Sergueï Bubka réalise 5,94 m quelques minutes plus tard.