Vice-président du bureau des fermiers du Wyoming de 1965 à 1974 et gérant de l'association Wyoming Rural Electric, il commence une carrière politique active à la législature locale où il est député de 1985 à 1989.
En novembre 1994, Craig Thomas est élu au Sénat des États-Unis avec 59 % des voix contre 39 % à Mike Sullivan, l'ancien gouverneur de l'État. Thomas est réélu en 2000 avec 74 % des voix. En 2006, il est réélu avec 70 % des voix contre 30 % au démocrate Dale Groutage.
Durant ses mandats au Sénat, il préside le sous-comité des parcs nationaux et permet de réformer le mode de gestion de ces derniers afin d'assurer leur préservation. Il est d'ailleurs distingué pour son action par l'association pour la protection des parcs nationaux.
Thomas fut également membre de la commission des finances du Sénat et travailla sur la législation étendant les bénéfices de la couverture sociale aux familles rurales.
Diagnostiqué d'une leucémie en , hospitalisé à plusieurs reprises en quelques mois, Thomas décède le au centre médical naval de Bethesda dans le Maryland. Il avait 74 ans.
Marié, il était père de quatre enfants et était par ailleurs franc-maçon[1].