Im NBA-Draft 2011 wurde Thompson an 11. Stelle von den Golden State Warriors ausgewählt. Zu Beginn seiner Rookie-Saison kam er von der Bank. Nachdem der gesetzte Starter Monta Ellis in der Mitte der Saison gewechselt ist, rückte Thompson für ihn in die Startaufstellung auf. Auf Anhieb überzeugte der Guard als zuverlässiger Distanzschütze. In seinem ersten Jahr erzielte er 12,5 Punkte pro Spiel und wurde ins NBA All-Rookie First Team berufen.