Bekannt ist Thompson auch für die Rolle der Karen Sammler in der Serie Noch mal mit Gefühl. Daneben spielte Thompson eine wiederkehrende Rolle als die Borg-Königin in der Fernsehserie Star Trek: Raumschiff Voyager. Thompson übernahm die Rolle, da die erste Darstellerin der Borgkönigin, Alice Krige, die Rolle für die Voyager-Folgen abgelehnt hatte. Für die finale Folge von Voyager, „Endspiel“, konnte Thompson wegen ihrer Arbeit für Noch einmal mit Gefühl die Rolle nicht darstellen, so dass Krige übernahm. In Raumschiff Enterprise: Das nächste Jahrhundert hatte Thompson in zwei Folgen jeweils verschiedene Rollen inne.
In der Folge Wiedervereinigt der Serie Star Trek: Deep Space Nine von 1995 zeigte sie zusammen mit Terry Farrell einen der ersten gleichgeschlechtlichen Küsse der US-Fernsehgeschichte, die Folge wurde darum in einigen US-Staaten zunächst nicht ausgestrahlt.
2006 und 2007 war Thompson in einer wiederkehrenden Rolle als Army Lt. Col. Hollis Mann in der Serie Navy CIS an der Seite von Mark Harmon zu sehen. In der Fernsehserie Kings spielte sie 2009 eine der Hauptrollen, die Königin Rose Benjamin.
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