Hizo su debut junto a Sissy Spacek y Eric Roberts en 1981 en la película de Universal, Raggedy Man. Henry Thomas es recordado por su excepcional interpretación como Elliott el niño de E.T. El extraterrestre (E.T. The Extra-Terrestrial), por la que fue nominado en 1982 al Globo de Oro y al BAFTA. También ganó otra nominación al Globo de Oro en el año 1995 por su interpretación en el papel de Ray Buckey en la producción de HBO, Indictment: The McMartin Trial.