Thomas Bartholin (20 Ekim 1616 – 4 Aralık 1680) Danimarkalıdoktor ve anatom.
Özellikle insanlardaki lenfatikleri keşfetmesiyle tanınır. Bu keşif aynı dönemde DanimarkalıOlof Rudbeck tarafından da yapılmış olsa da, Bartholin, Rudbeck'ten önce yayımlamıştır.
Bartholin ailesi birçok bilim insanı yetiştirmiş olmakla tanınır. Kopenhag Üniversitesi'nde profesörlük unvanını kazanmış 12 kişi bu aileden gelmedir. Thomas Bartholin'in oğlu, Caspar Bartholin de bilimsel gelişmelere katkıda bulunmuş, 1611de Rönesans döneminin en çok okunan kitapları arasında olan bir anatomi eseri yayımlamıştır.