Thompson samarbeidet med Andrew Lloyd Webber på musikaler som og , og Lloyd Webbers 1978 classical-fusion album , som han laget for sin bror, cellisten Julian Lloyd Webber. Hun skrev flere klassiske komposisjoner, musikk for film og fjernsyn, en egen musikal og sanger for United Jazz and Rock Ensemble, Barbara Thompsons Paraphernalia og storbandet Moving Parts.