Midfieldaren gjorde over 150 framføringar for Dale før han kom til Tranmere i 2012, og kom tilbake for å låna han i 2013. Den 27 år gamle var utlevert av Carlisle United i slutten av 2015-16-sesongen.
Joe Thompson har underskriva seks månaders kontrakt med League One-laget Rochdale, og han vender tilbake til klubben han starta karrieren med.