La rivière Thames prend naissance dans une région marécageuse du sud-ouest de l'Ontario. Son cours tranquille serpente sur 273 km, traversant les villes de Woodstock, London et Chatham-Kent, pour finir sa course dans le Lac Sainte-Claire. La rivière Thames et la Thames-Nord se rejoignent aux « Forks », à London. Elle a été l'une des premières rivières de l'Ontario à se former à la suite du retrait de la dernière calotte glaciaire continentale, il y a 15 000 ans. Encore aujourd'hui, ses tronçons supérieurs s'écoulent à travers d'anciens déversoirs, tandis que son cours inférieur traverse paisiblement des plaines d'argile et de sable déposées par des lacs glaciaires.
La plus grande partie de son parcours est bordée d'une riche forêt carolinienne où poussent des espèces comme le tulipier d'Amérique, l'asiminier, le chicot févier et le sassafras. Dans ses étangs vaseux et sur ses rives vit une faune terrestre et aquatique qu'on trouve rarement ailleurs au Canada, dont la tortue-molle à épines, la couleuvre royale, le suceur noir (voir Catostomidés) et l'opossum d'Amérique. Cette diversité faunique trouve son complément dans le riche patrimoine culturel de la rivière, dont la vallée fertile est habitée depuis plus de 11 000 ans. La vallée de la Thames a été le théâtre de batailles, et l'agriculture commerciale canadienne y a ses racines. Une bonne partie de la vallée fluviale a conservé l'apparence qu'elle avait il y a 200 ans, et bon nombre des premiers bâtiments sont encore debout.
D'abord nommée Askunesippi, la « rivière des animaux à bois » par les Neutres, elle sera rebaptisée La Tranchée (et plus tard La Tranche) par les premiers explorateurs et colons français. C'est en 1792 qu'elle reçoit le nom qu'elle porte aujourd'hui du lieutenant-gouverneur du Haut-Canada, John Graves Simcoe, en hommage à la rivière du même nom en Angleterre. En l'an 2000, elle est désignée rivière du Réseau de Rivières du Patrimoine Canadien.