Die Thomasmühle war eine Wassermühle am West-Ufer des Pleißemühlgrabens. Sie befand sich auf dem Grundstück Dittrichring 9 (alte Häusernummer 772).
Die Thomasmühle wurde im Jahr 1287 urkundlich erwähnt und erhielt ihren Namen nach dem gegenüber in der Leipziger Altstadt liegenden Augustinerkloster St. Thomas, dem sie aber zu keiner Zeit gehörte. Sie entstand nach der im Norden liegenden Burgmühle als zweite Mühle am Pleißemühlgraben. Zur Stärkung ihrer Wasserzufuhr wurde der Mühlgraben weiter nach Süden vorverlegt.
Die Thomasmühle arbeitete bis zu ihrer Zerstörung im Zweiten Weltkrieg und wurde später abgebrochen.