Thomas maakte zijn senior debuut voor Wales op 10 juni 2001 tegen Japan, en werd dat jaar nog eens bij zes gelegenheden afgesloten. Daarna speelde hij in 2002 in de Six Nations.
, evenals het spelen van Tests tegen Zuid-Afrika en Roemenië. Hij werd zes keer bekroond in 2003, inclusief de Six Nations. Hij speelde in twee Tests tegen Argentinië in juni 2006.