Diplômée de l’École nationale supérieure des Arts décoratifs de Paris, la scénographe Chantal Thomas a travaillé pour la chorégraphe Laura Scozzi et les metteurs en scène Jean-Louis Martin-Barbaz, Michel Rostain (costumes), Étienne Pommeret, Richard Brunel et Frédéric Bélier-Garcia. Elle a collaboré à de nombreuses reprises avec Laurent Pelly, tant au théâtre (Le Roi nu, Schwartz, Mille francs de récompense, Hugo) que pour des spectacles musicaux (Et Vian !) ou à l’opéra : Les Boréades (Rameau), La Voix humaine (Poulenc), La Vie parisienne, Le Roi Carotte, Orphée aux enfers (Offenbach) et Viva la Mamma! (Donizetti) à l’Opéra de Lyon, Orphée aux enfers au Grand Théâtre de Genève, Les Puritains (Bellini), Ariane à Naxos (R. Strauss), Giulio Cesare (Haendel) et Platée (Rameau) à l’Opéra de Paris, La Grande-Duchesse de Gerolstein et La Belle Hélène (Offenbach) au Théâtre du Châtelet, La Fille du régiment (Donizetti) et Robert le diable (Meyerbeer) à Covent Garden (Londres) et au Metropolitan Opera (New York), Don Pasquale à la Monnaie de Bruxelles, L’Étoile (Chabrier) et L’Amour des trois oranges (Prokofiev) à l’Opéra national des Pays-Bas, Pelléas et Mélisande (Debussy) au Theater an der Wien, Les Contes d’Hoffmann (Offenbach) à Lausanne, San Francisco et au Deutsche Oper de Berlin, La Traviata (Verdi) et Candide (Bernstein) à l’Opéra de Santa Fe, etc.
Ses dernières créations comprennent La Cenerentola (Rossini) à Amsterdam, Genève et Los Angeles, Les Noces de Figaro (Mozart) à Santa Fe et bientôt au Japon et Così fan tutte (Mozart) au Théâtre des Champs-Élysées.
Parmi ses projets, Le Turc en Italie (Rossini) au Teatro Real de Madrid et La Périchole (Offenbach) au Théâtre des Champs-Élysées.