La fel ca și celții care locuiau în zonă, romanii au numit râul Thamesis. Tamisa era o cale importantă de deplasare între Londra și Westminster în secolele al XVI-lea și al XVII-lea. Breasla navigatorilor îi ducea pe londonezi înainte și înapoi cu feribotul. Unul dintre ei, John Taylor, Poetul apelor (1580-1653), a descris râul într-un poem.
În secolele al XVII-lea și al XVIII-lea, într-o perioadă pe care unii o numesc "Mica eră glaciară", Tamisa îngheța adesea iarna. Acest lucru a dus la primul "Târg al înghețului" în 1607, cu un oraș de corturi instalat pe râu, cu o mulțime de distracții ciudate, cum ar fi bowlingul pe gheață. Ultima dată când râul a înghețat a fost în 1814. Este posibil ca construirea unui nou pod londonez în 1825 să fi ajutat la oprirea înghețului: noul pod avea mai puțini piloni decât cel vechi, ceea ce a permis râului să curgă mai ușor și l-a împiedicat să curgă suficient de încet pentru a îngheța în iernile reci.
În secolul al XVIII-lea, Tamisa era una dintre cele mai aglomerate căi navigabile din lume, Londra devenind centrul marelui Imperiu Britanic. În această perioadă, unul dintre cele mai grave dezastre fluviale din Anglia a avut loc la 3 septembrie 1878 pe Tamisa, când vasul de agrement Princess Alice, foarte aglomerat, s-a prăbușit peste Castelul Bywell, ucigând peste 640 de persoane.
În timpul "Marii Putori" din 1858, poluarea râului a devenit atât de gravă încât Camera Comunelor de la Westminster a fost nevoită să renunțe la ședințe. Autoritățile au acceptat o propunere a inginerului civil Joseph Bazalgette. Acesta a mutat efluenții spre est de-a lungul unei serii de canalizări interconectate. Acestea erau înclinate spre emisari dincolo de zona metropolitană.
Apariția transportului feroviar și rutier, precum și declinul Imperiului în anii de după 1945, au făcut ca râul să devină mai puțin important decât era. Londra însăși nu mai este folosită prea mult ca port, iar "Portul Londra" s-a mutat în josul râului, la Tilbury. Tamisa a fost mult curățată, iar viața a revenit în apele sale moarte.
La începutul anilor 1980, a fost deschisă Barierei Tamisei pentru a controla inundațiile. Aceasta este folosită de mai multe ori pe an pentru a opri pagubele produse de apă în zonele joase ale Londrei, în amonte de râu.
Există numeroase poduri și tuneluri care traversează Tamisa, printre care Tower Bridge, London Bridge, Lambeth Bridge și Dartford Crossing.
În septembrie 2011, un comediant britanic, David Walliams, a parcurs înot întreaga lungime de 140 de mile a râului, strângând peste 1 milion de lire sterline pentru o organizație de caritate numită Sport Relief. De Ziua Nasului Roșu, oamenii înoată pe Tamisa în scopuri caritabile.
,_Thames_Estuary_-_geograph.org.uk_-_37410.jpg)