Henry có trận ra mắt với Monaco vào năm 1994 trước khi ký hợp đồng với nhà đương kim vô địch Serie A Juventus. Tuy nhiên, do không được ra sân nhiều, cộng với những bất đồng với ban lãnh đạo của câu lạc bộ, đã khiến anh ký hợp đồng với câu lạc bộ Arsenal với giá 11 triệu bảng vào năm 1999. Dưới sự chỉ đạo của huấn luyện viên Arsène Wenger, Henry đã trở thành chân sút ghi nhiều bàn thắng nhất mọi thời đại của Arsenal với 228 bàn thắng trên mọi đấu trường. Anh giành kỷ lục Chiếc giày vàng Premier League bốn lần, giành hai FA Cup và Premier League cùng câu lạc bộ, trong đó có một danh hiệu trong mùa giải bất bại được mệnh danh là "The Invincibles". Anh tiếp tục trải qua hai mùa giải cuối cùng của mình cho Arsenal với tư cách là đội trưởng câu lạc bộ, dẫn dắt họ đến trận chung kết UEFA Champions League năm 2006. Vào tháng 6 năm 2007, anh chuyển đến Barcelona. Trong mùa giải 2008–09, Henry là một phần quan trọng trong đội hình giành cú ăn ba lịch sử của câu lạc bộ khi họ vô địch La Liga, Copa del Rey và UEFA Champions League. Năm 2010, anh gia nhập New York Red Bulls của Major League Soccer (MLS), nhưng trở lại Arsenal dưới dạng cho mượn trong hai tháng vào năm 2012, trước khi giải nghệ vào năm 2014.