早年經歷
高中時期
高中時期克萊·湯普森畢業於洛杉磯的聖瑪格麗塔天主教高中。
高三時，湯普森入選了區最佳陣容第二隊以及橘子郡最佳陣容第三隊；高四時，湯普森場均得到21分，帶領聖瑪格麗塔天主教高中以30勝5負的戰績進入到了州三級聯盟冠軍賽。在州冠軍賽決賽上，湯普森投中7個三分球，刷新了這項賽事的紀錄，當選州三級聯賽年度最佳球員，入選西部地區最佳陣容第一隊和EA體育全美最佳陣容第二隊。
大學時期
2008年，克萊·湯普森進入華盛頓州立大學。
大學時期2008-09（大一）賽季，克萊·湯普森以首發身份打滿了33場比賽，場均得到12.5分，三分球命中率和罰球命中率均位居全隊之首，入選大十區年度最佳新秀陣容。
2009-10（大二）賽季，克萊·湯普森場均得到19.6分，名列大十區第二位，成為校隊歷史上個人總得分達到1000分的第三快球員，入選大十區年度最佳陣容一隊，並獲得約翰·伍登獎季中提名。在大阿拉斯加挑戰賽中，湯普森轟下創紀錄的43分並當選為最傑出球員——單場43分也是華盛頓州大隊史單場第三高紀錄。
2010-11（大三）賽季，克萊·湯普森場均得到21.6分成為大十區首席得分手，賽季733分的總得分創隊史紀錄，在隊史總得分榜單上排名第三，再次入選大十區最佳陣容一隊，成為隊史第三位兩度入選分區第一陣容的球員，此外，湯普森還是隊史首個單賽季三次贏得周最佳的球員。2011年大十區錦標賽，湯普森投中8個三分轟下43分創錦標賽紀錄。
NBA生涯
2011-12賽季
勇士隊新秀2011年NBA選秀，克萊·湯普森在首輪第11位被金州勇士隊選中。
2012年5月23日，NBA官方公布了2011-12賽季最佳新秀陣容入圍名單，勇士新秀克萊·湯普森入選第一陣容。
2012-13賽季
2013年2月8日，NBA公布了2013年休斯頓全明星周末“新秀挑戰賽”參賽名單，克萊·湯普森入選“沙克隊”。
2013年5月9日，季後賽半決賽第2場勇士客場100-91擊敗馬刺，克萊·湯普森出戰47分鐘，得到34分14個籃板，職業生涯首次得到30+10兩雙數據，其中命中8個三分球也刷新了勇士隊史季後賽單場三分球命中數紀錄，幫助勇士終結了客場對馬刺30連敗的尷尬紀錄。
2013-14賽季
2013年10月31日，勇士在2013-14賽季揭幕戰中以125-94大勝湖人，克萊·湯普森出場31分鐘，19投15中，其中三分球7投5中，得到職業生涯新高的38分。
勇士時期2014年3月5日，依靠克萊·湯普森在比賽還剩0.6秒的時候完成了一記後仰絕殺，勇士以98-96險勝步行者。湯普森上場41分鐘，得到25分5籃板2助攻。
2014年3月13日，在勇士98-111負於快船的比賽中，克萊·湯普森命中了4個三分，從而使生涯三分命中數達到500個，成為NBA歷史上首位生涯前3個賽季就命中500個三分的球員。
2014-15賽季
2014年11月1日，勇士隊和後衛克萊·湯普森達成了一份為期4年的頂薪續約契約，價值約7000萬美元。
2014年11月2日，在勇士以127-104擊敗湖人的比賽中，克萊·湯普森得到了生涯新高的41分，湯普森總共命中了5個三分球，這讓他的生涯三分球命中數達到了552個，超越了拉特雷爾·斯普雷威爾（551個），排名隊史三分球命中數榜第5位。
2014年11月4日，克萊·湯普森當選西部周最佳球員。
2014年11月10日，勇士客場挑戰太陽，克萊·湯普森因為右手扭傷缺席本場比賽，生涯首次因傷缺陣。
2015年1月13日，克萊·湯普森當選西部周最佳球員，職業生涯第二次獲得周最佳榮譽。
2015年1月18日，勇士客場131-106戰勝火箭，克萊·湯普森出場31分鐘，1得到27分5個籃板5次封蓋，刷新職業生涯單場蓋帽紀錄，成為勇士隊史自2007年拜倫·戴維斯之後首位單場送出5次封蓋的後衛球員。
2015全明星2015年1月24日，勇士主場迎戰國王，克萊·湯普森在第三節13投全中轟下37分，創NBA歷史個人單節得分新高，超越了卡梅隆·安東尼和“冰人”喬治·格文共同保持的33分的NBA單節得分紀錄，同時單節命中9記三分球也創下了NBA歷史個人單節投進三分球的新紀錄。全場比賽，湯普森打了33分鐘，25投16中，其中三分球15投11中，罰球10投9中，得到52分5次助攻，幫助勇士126-101戰勝對手。
2015年1月27日，克萊·湯普森當選西部周最佳球員。
2015年1月30日，NBA官方公布2015年全明星替補陣容名單，克萊·湯普森入選西部替補陣容。
2015年2月5日，勇士主場128-114戰勝小牛，勇士控衛史蒂芬·庫里命中10記三分轟下51分生涯第二高分。這也是繼隊友克萊·湯普森在12天前對陣國王時砍下52分後，勇士隊內又一次有球員得分超過50分，庫里和湯普森是自1994-95賽季後首次有同隊球員在一個賽季都砍下50分。
2015年2月6日，NBA官方正式公布參加2015年全明星三分球大賽的名單，克萊·湯普森入選。
2015年2月12日，2015年全明星賽西部隊主帥史蒂夫·科爾宣布，克萊·湯普森和詹姆斯·哈登頂替因傷無法參賽的科比·布萊恩特和布雷克·格里芬，共同作為首發出場。
2015年2月21日，在勇士戰勝馬刺的比賽中，克萊·湯普森投中3個三分球，職業生涯三分球命中數達到703個，從而超過傑森·理察森（700個），升至隊史三分榜第二位。
2014-15賽季NBA總冠軍2015年4月14日，勇士主場111-107戰勝灰熊，克萊·湯普森上場30分鐘，得到42分，成為勇士隊史上第一位在上場時間不超過30分鐘的情況下，得分超過40分的球員。
2015年5月21日，NBA官方宣布了2014-15賽季最佳陣容，克萊·湯普森入選最佳陣容第三陣容。
2015年6月17日，勇士以總比分4-2戰勝騎士，獲得2014-15賽季NBA總冠軍。
2015-16賽季
2015年11月10日，勇士對陣活塞，克萊·湯普森命中個人職業生涯的第800記三分球，成為史蒂芬·庫里之後勇士隊第二個生涯三分球命中數達到800+的球員。
2015年12月9日，勇士對陣步行者，克萊·湯普森全場得到39分7個籃板及6次助攻，其中三分球16投10中，成為NBA歷史上自J.R.史密斯和史蒂芬·庫里之後，第三位職業生涯能夠多次單場投入至少10個三分球的球員。
2016年1月6日，勇士客場109-88大勝湖人，克萊·湯普森全場得到36分，其中首節得到22分，職業生涯第4次單節得分20+。
2016年1月29日，NBA官方公布2016年全明星正賽替補名單，克萊·湯普森入選西部替補陣容，加上史蒂芬·庫里和德雷蒙德·格林，自1976年之後勇士第一次有3人同時入選全明星。
2016年2月5日，NBA官方公布2016年多倫多全明星三分球大賽參賽名單，克萊·湯普森入選。
2016年全明星三分大賽冠軍2016年2月10日，勇士主場123-110戰勝火箭，克萊·湯普森全場三分7投全失，創職業生涯單場比賽三分最鐵紀錄。
2016年2月11日，勇士客場112-104擊敗太陽，克萊·湯普森全場得到24分5搶斷，追平職業生涯單場搶斷紀錄，幫助勇士以48勝4負創NBA歷史賽季前52場比賽最佳戰績，原紀錄是76人（1966-67賽季）和公牛（1995-96賽季）共同保持的47勝5負。
2016年2月14日，在全明星三分大賽決賽中，克萊·湯普森得到27分，獲得三分大賽的冠軍，27分也追平了隊友史蒂芬·庫里在2015年創下的三分大賽改制以後的紀錄，二人成為NBA歷史上第一對連續拿到三分球大賽冠軍的隊友。
對陣灰熊2016年3月19日，勇士客場130-112擊敗小牛，克萊·湯普森全場得到39分6籃板2助攻，其中三分球15投10中，職業生涯三分命中數達到1008個，成為聯盟歷史上第85位至少投進1000個三分球的球員，並以372場比賽投進1000個三分球的速度，成為聯盟歷史上繼史蒂芬·庫里（369場）之後第二快達到如此成就的球員。
2016年3月28日，勇士主場117-105戰勝76人，克萊·湯普森出場38分鐘，得到40分2籃板1蓋帽，職業生涯首次連續兩場比賽得分都到達了至少40分。
2016年3月29日，克萊·湯普森當選西部周最佳球員，賽季首次、職業生涯第4次獲得周最佳榮譽。
2016年4月11日，勇士主場主場125-104戰勝灰熊，克萊·湯普森全場得到16分，其中三分球10投4中，賽季三分球命中數累計達到276個，超越隊友史蒂芬·庫里（2012-13賽季，272個），排名升至歷史第三。克萊幫助勇士隊以73勝9負的常規賽戰績，打破公牛在1995-96賽季創下的紀錄（72勝10負），成為NBA歷史單賽季常規賽戰績最好的球隊。
2016年4月19日，季後賽首輪第2場勇士115-106擊敗火箭，克萊·湯普森出場37分鐘，得到34分5個助攻3個籃板，其中罰球16罰15中，刷新職業生涯（包括常規賽和季後賽）單場罰球數和罰進數紀錄，同時追平生涯季後賽單場得分紀錄。
2016年5月2日，季後賽次輪第1場勇士118-106擊敗開拓者，克萊·湯普森出場37分鐘，得到37分5籃板5助攻，其中三分球14投7中，刷新職業生涯季後賽單場得分紀錄，並成為NBA歷史上首位連續三場季後賽比賽都至少命中7記三分球的球員。
對陣雷霆2016年5月25日，西部決賽第4場勇士客場對陣雷霆，克萊·湯普森全場得到26分，其中第三節單節得到19分，刷新職業生涯季後賽單節得分紀錄。
2016年5月27日，NBA官方公布了2015-16賽季的最佳陣容名單，克萊·湯普森入選最佳陣容第三陣容。
2016年5月29日，西部決賽第6場勇士客場108-101戰勝雷霆，克萊·湯普森出場40分鐘，得到41分4個籃板，其中三分球18投11中，刷新職業生涯季後賽單場得分和三分球命中數紀錄，同時創NBA季後賽單場個人三分球命中數紀錄。
2016年5月31日，西部決賽第7場勇士主場96-88擊敗雷霆，以4-3的總比分挺進總決賽，成為季後賽歷史上第10支、西部決賽歷史上第1支在1-3落後的情況下完成逆轉的球隊。克萊·湯普森全場得到21分5籃板，命中6個三分球，在西部決賽中累計命中30記三分球，連續兩個季後賽系列賽都至少命中28記三分球。
2016-17賽季
對陣步行者2016年12月6日，勇士主場對陣步行者，克萊·湯普森出場29分鐘，33投21中，其中三分球14投8中，得到60分，刷新職業生涯單場得分紀錄，其中上半場得到40分，刷新生涯半場得分紀錄。湯普森成為勇士隊史第四位單場至少得到60分的球員，
2016年12月18日，勇士主場135-90戰勝開拓者，克萊·湯普森出場25分鐘，得到16分2次助攻，其中三分球4投1中，職業生涯三分球命中數累計達到1141個，追平凱文·馬丁，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第61位。
2016年12月23日，勇士客場117-101戰勝籃網，克萊·湯普森出場35分鐘，得到23分5個籃板，其中三分10投5中，職業生涯三分球命中數累計達到1147個，追平梅塔·沃爾德·皮斯（慈世平），並列NBA歷史三分球命中數排行榜第60位。
2016年12月24日，勇士客場119-113戰勝活塞，克萊·湯普森出場37分鐘，得到17分3個籃板，其中三分球8投3中，職業生涯三分球命中數累計達到1150個，追平維斯里·佩爾森，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第58位。
對陣灰熊2017年1月3日，勇士主場對陣掘金，克萊·湯普森全場得到25分，其中三分球已經7投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1169個，超越昆廷·理察森（1167個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第56位。
2017年1月7日，勇士主場對陣灰熊，克萊·湯普森全場得到17分6籃板，其中三分6投2中，職業生涯三分球命中數累計達到1172個，追平科克·辛里奇，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第54位。
2017年1月27日，NBA官方公布了2017年全明星替補陣容名單，克萊·湯普森入選西部替補陣容，職業生涯第3次入選全明星賽。
2017年2月3日，NBA官方公布了2017年全明星周末三分大賽參賽人員名單，克萊·湯普森入選。
2017年2月5日，勇士客場106-109不敵國王，克萊·湯普森出場43分鐘，得到了26分5籃板，其中三分球11投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1216個，超越丹尼斯·斯科特（1214個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第52位。
2017年2月11日，勇士客場122-107擊敗灰熊，克萊·湯普森全場得到36分，其中三分球15投8中，賽季第2次、職業生涯第10次單場命中至少8個三分球，生涯三分球命中數累計達到1230個，超越何塞·霍金斯（1226個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第49位。
對陣籃網2017年2月26日，勇士在主場112-95擊敗籃網，克萊·湯普森全場得到24分4助攻，其中三分球5投2中，職業生涯三分球命中數累計達到1246個，超越戴爾·庫里（1245個），追平希度·特克格魯，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第45位。
2017年2月28日，勇士客場119-108擊敗76人，克萊·湯普森出場36分鐘，得到21分3個籃板，其中三分球9投3中，職業生涯三分球命中數累計達到1249個，超越德里克·費舍爾（1248個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第44位。
2017年3月1日，勇士客場108-112不敵奇才，克萊·湯普森全場得到16分3籃板，職業生涯三分球命中數累計達到1252個，超越肖恩·巴蒂爾（1250個）、追平史蒂芬·傑克遜，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第42位。
2017年3月3日，勇士客場87-94不敵公牛，克萊·湯普森出場37分鐘，得到13分，其中三分球11投1中，職業生涯三分球命中數累計達到1253個，超越史蒂夫·傑克遜（1252個）、追平克利福德·羅賓遜，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第41位。
2017年3月6日，勇士客場112-105戰勝尼克斯，克萊·湯普森出場37分鐘，得到29分4籃板，其中三分球9投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1257個，超越凱文·杜蘭特（1255個）和維農·麥克斯維爾（1256個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第39位。
2017年3月21日，勇士客場111-95擊敗雷霆，克萊·湯普森全場命中了7個三分球，職業生涯三分球命中數累計達到1284個，超越穆奇·布雷洛克（1283個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第38位。
對陣灰熊2017年3月27日，勇士主場106-94戰勝灰熊，克萊·湯普森全場三分球11投7中，職業生涯第20次單場至少投中7個三分球，成為聯盟歷史上自史蒂芬·庫里和J.R.史密斯之後第三位至少20次投中7+三分的球員。
2017年3月30日，勇士客場110-98戰勝馬刺，克萊·湯普森出場35分鐘，得到23分，其中三分球9投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1307個，超過阿蘭·休斯頓，排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第35位。
2017年4月9日，勇士主場123-101戰勝鵜鶘，克萊·湯普森出場27分鐘，得到20分3籃板，其中三分球9投3中，職業生涯三分球命中數累計達到1327個，超過米奇·里奇蒙德（1326個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第34位。
2017年4月20日，季後賽首輪第二場勇士主場110-81擊敗開拓者，克萊·湯普森出場31分鐘，得到16分，其中三分球8投3中，職業生涯季後賽三分球命中數累計達到200個，追平斯科蒂·皮蓬和麥可·芬利，並列NBA歷史季後賽三分球命中數排行榜第14位。
2016-17賽季NBA總冠軍2017年5月7日，季後賽半決賽第三場勇士102-91戰勝爵士，克萊·湯普森出場39分鐘，職業生涯季後賽出場時間累計達到2605分鐘，超越里克·巴里（2579分鐘），排名升至勇士隊史季後賽出場時間排行榜第1位。
2017年6月13日，總決賽第五場勇士129-120戰勝騎士，從而以4-1的大比分獲得2016-17賽季NBA總冠軍。克萊·湯普森出場34分鐘，得到11分5籃板，其中三分球7投3中，職業生涯季後賽累計得到1525分，超越肖恩·馬里昂（1519分）、肖恩·坎普（1522分），追平麥可·芬利，並列NBA歷史季後賽得分榜第100位；職業生涯季後賽三分球命中數累計達到238個，超越傑森·基德（236個），排名升至NBA歷史季後賽三分球命中數排行榜第12位。
2017-18賽季
2017年11月3日，勇士客場112-92擊敗馬刺，克萊·湯普森出場30分鐘，得到27分，其中三分球8投5中，職業生涯三分球命中數累計達到1360個，追平丹·馬爾利，並列NBA歷史三分球命中數排行榜第32位。
2017年11月20日，勇士118-111戰勝籃網，克萊·湯普森出場33分鐘，得到23分10籃板，收穫職業生涯第3次兩雙，並追平生涯單場籃板紀錄。
2017年11月23日，勇士客場91-108不敵雷霆，克萊·湯普森出場28分鐘，得到9分4籃板，其中三分球8投3中，職業生涯三分球命中數累計達到1387個，超越安托萬·沃克（1386個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第31位。
對陣鵜鶘2017年11月26日，勇士主場110-95擊敗鵜鶘，克萊·湯普森出場36分鐘，得到24分4籃板，其中三分球8投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1396個，超越了布倫特·巴里（1395個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第30位。
2017年12月7日，勇士客場101-87戰勝黃蜂，克萊·湯普森出場36分鐘，得到22分4籃板，其中三分球7投4中，連續第80場投進至少1個三分球，超越麥可·亞當斯（79場），排名升至NBA歷史連續投進三分場次排行榜第4位。
2017年12月30日，勇士主場100-111不敵黃蜂，克萊·湯普森出場36分鐘，得到24分3籃板，其中三分球7投3中，連續第90場投進至少1個三分球，超越達納·巴羅斯（89場），排名升至NBA歷史連續投進三分場次排行榜第3位。
2018年1月5日，勇士客場124-114戰勝火箭，克萊·湯普森出場34分鐘，得到28分4助攻，其中三分球9投6中，職業生涯三分球命中數累計達到1462個，超越馬努·吉諾比利（1460個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第28位。
2018年1月24日，NBA官方公布了2018年洛杉磯全明星賽替補陣容名單，克萊·湯普森入選，職業生涯第4次入選全明星陣容。
2018年2月2日，NBA官方公布了2018年洛杉磯全明星三分大賽參賽人員名單，克萊·湯普森入選。
2018年2月23日，勇士主場134-127戰勝快船，克萊·湯普森出場36分鐘，得到19分，職業生涯常規賽總得分突破10000分。
2018年2月25日，勇士主場迎戰雷霆，克萊·湯普森出場31分鐘，得到11分，職業生涯常規賽累計得到10025分，超越尼爾·約翰斯頓（10023分），排名升至勇士隊史得分榜第9位。
2018年3月10日，勇士客場108-125不敵開拓者，克萊·湯普森出場36分鐘，得到25分，其中三分球7投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1531個，超越尼克·范·埃克塞爾（1528個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第26位。
對陣太陽2018年4月6日，勇士客場106-126不敵步行者，克萊·湯普森出場30分鐘，得到16分7籃板，其中三分球9投4中，職業生涯三分球命中數累計達到1545個，超越蒂姆·哈達威（1542個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第25位。
2018年4月8日，勇士主場120-126不敵鵜鶘，克萊·湯普森出場37分鐘，得到18分4籃板，其中三分球5投3中，職業生涯三分球命中數累計達到1548個，超越埃迪·瓊斯（1546個），排名升至NBA歷史三分球命中數排行榜第24位。
2018年4月10日，勇士客場117-100戰勝太陽，克萊·湯普森出場34分鐘，得到34分，其中三分球13投6中，職業生涯第49次單場比賽至少投進6個三分球，超越雷·阿倫（48次），排名NBA歷史第三位。
2018年4月15日，勇士與馬刺的季後賽首戰，勇士主場以113-92戰勝馬刺拔得頭籌，本場比賽，克萊·湯普森登場35分鐘，投籃13中11，三分球6中5得到27分，成為了勇士隊史上第2位能在命中率超過80%的情況下得到至少25分的球員。
2018年4月25日，勇士以99-91戰勝馬刺。克萊·湯普森出場41分鐘，22投11中得到24分5籃板4助攻1蓋帽。湯普森是勇士隊史繼里克·巴里（699運動戰進球）和史蒂芬·庫里（652運動戰進球）之後第三位季後賽運動戰進球數突破600的球員。
2018年5月21日，勇士主場對陣火箭，克萊·湯普森半場出戰20分鐘，9投4中得到8分1助攻。加上這8分，湯普森職業生涯季後賽得分達到1781分，超越里克·巴里（1776分），升至勇士隊史第二位。
2018年6月4日，勇士與騎士的總決賽第二場較量正在進行中，克萊·湯普森首發出戰。算上本場比賽，湯普森已經為勇士出戰了100場季後賽。這也使其成為勇士隊史首位季後賽出場數達到100場的球員。本場比賽，湯普森三分球8投3中，在投中這3記三分球後，克萊個人職業生涯總決賽三分球命中數達到了58個，超越羅伯特·霍里的56個升至歷史第三位。
2017-18賽季NBA總冠軍2017-18賽季，克萊·湯普森隨勇士隊奪得NBA總冠軍。
2018-19賽季
湯普森紀錄之夜2018年10月30日，勇士在客場以149-124擊敗公牛，克萊·湯普森本場比賽命中了14記三分，刷新個人職業生涯常規賽單場三分命中數紀錄。克萊也刷新了隊友史蒂芬-庫里所保持的NBA單場三分命中數紀錄。
國家隊經歷
2009年，克萊·湯普森代表美國國家隊出戰FIBA U19組的比賽，獲U19世青賽冠軍。
2014年7月14日，美國男籃國家隊在官方推特上公布了7月底在拉斯維加斯的19人迷你訓練營名單，克萊·湯普森入選。
湯普森在美國國家隊2014年8月23日，克萊·湯普森入選美國男籃參加世界盃的12人大名單。
2014年9月15日，美國男籃以129-92擊敗塞爾維亞，奪得了首屆男籃世界盃的冠軍，克萊·湯普森在本屆世界盃場均出場23.2分鐘，貢獻12.7分、1.3個籃板和2.1次助攻。
2016年6月27日，美國男籃官方正式公布了2016年裡約奧運會美國男籃12人大名單，克萊·湯普森入選。
NBA數據
常規賽平均數據
| 賽季 | 球隊 | 出場 | 首發 | 時間 | 投籃% | 三分% | 罰球% | 進攻 | 防守 | 籃板 | 助攻 | 搶斷 | 蓋帽 | 失誤 | 犯規 | 得分 |
| 2017-18 | 勇士 | 73 | 73 | 34.3 | 48.8 | 44.0 | 83.7 | 0.4 | 3.4 | 3.8 | 2.5 | 0.8 | 0.5 | 1.8 | 1.6 | 20.0 |
| 2016-17 | 勇士 | 78 | 78 | 34.0 | 46.8 | 41.4 | 85.3 | 0.6 | 3.1 | 3.7 | 2.1 | 0.8 | 0.5 | 1.6 | 1.8 | 22.3 |
| 2015-16 | 勇士 | 80 | 80 | 33.3 | 47.0 | 42.5 | 87.3 | 0.4 | 3.4 | 3.8 | 2.1 | 0.8 | 0.6 | 1.7 | 1.9 | 22.1 |
| 2014-15 | 勇士 | 77 | 77 | 31.9 | 46.3 | 43.9 | 87.9 | 0.4 | 2.9 | 3.2 | 2.9 | 1.1 | 0.8 | 1.9 | 1.6 | 21.7 |
| 2013-14 | 勇士 | 81 | 81 | 35.4 | 44.4 | 41.7 | 79.5 | 0.5 | 2.6 | 3.1 | 2.2 | 0.9 | 0.5 | 1.7 | 2.9 | 18.4 |
| 2012-13 | 勇士 | 82 | 82 | 35.8 | 42.2 | 40.1 | 84.1 | 0.4 | 3.3 | 3.7 | 2.2 | 1.0 | 0.5 | 1.9 | 2.9 | 16.6 |
| 2011-12 | 勇士 | 66 | 29 | 24.4 | 44.3 | 41.4 | 86.8 | 0.4 | 2.1 | 2.5 | 2.0 | 0.7 | 0.3 | 1.5 | 2.3 | 12.5 |
| NBA生涯 | 537 | 500 | 32.9 | 45.8 | 42.2 | 85.2 | 0.4 | 3.0 | 3.4 | 2.3 | 0.9 | 0.5 | 1.8 | 2.2 | 19.2 | |
常規賽單場之最
| 項目 | 數據 | 比賽時間 | 比賽對手 |
| 得分 | 60 | 2016-12-05 | 步行者 |
| 籃板 | 10 | 2013-11-27 | 小牛 |
| 2015-01-27 | 公牛 | ||
| 2017-11-19 | 籃網 | ||
| 助攻 | 8 | 2012-04-12 | 小牛 |
| 2013-11-26 | 黃蜂（鵜鶘） | ||
| 2017-02-01 | 黃蜂 | ||
| 蓋帽 | 5 | 2015-01-17 | 火箭 |
| 搶斷 | 5 | 2013-04-09 | 森林狼 |
| 2015-02-24 | 奇才 | ||
| 2016-02-10 | 太陽 |
（比賽時間為美國當地時間）
季後賽平均數據
| 賽季 | 球隊 | 出場 | 首發 | 時間 | 投籃% | 三分% | 罰球% | 進攻 | 防守 | 籃板 | 助攻 | 搶斷 | 蓋帽 | 失誤 | 犯規 | 得分 |
| 2012-13 | 勇士 | 12 | 12 | 41.3 | 43.7 | 42.4 | 83.3 | 0.8 | 3.8 | 4.6 | 1.8 | 1.0 | 0.5 | 2.0 | 3.7 | 15.2 |
| 2013-14 | 勇士 | 7 | 7 | 36.7 | 40.8 | 36.4 | 79.2 | 0.6 | 2.9 | 3.5 | 3.6 | 1.0 | 0.7 | 2.1 | 3.4 | 16.4 |
| 2014-15 | 勇士 | 21 | 21 | 36.2 | 44.6 | 39.0 | 80.0 | 0.4 | 3.4 | 3.9 | 2.6 | 0.8 | 0.9 | 2.0 | 3.0 | 18.6 |
| 2015-16 | 勇士 | 24 | 24 | 35.4 | 44.4 | 42.4 | 85.4 | 0.6 | 3.0 | 3.6 | 2.3 | 1.0 | 0.3 | 1.9 | 2.2 | 24.3 |
| 2016-17 | 勇士 | 17 | 17 | 35.0 | 39.7 | 38.7 | 78.8 | 0.6 | 3.2 | 3.9 | 2.1 | 0.8 | 0.3 | 1.5 | 2.6 | 15.0 |
| 2017-18 | 勇士 | 21 | 21 | 37.8 | 46.5 | 42.7 | 87.1 | 0.5 | 3.6 | 4.1 | 1.8 | 0.8 | 0.3 | 1.5 | 2.3 | 19.6 |
| NBA生涯 | 102 | 102 | 36.8 | 43.9 | 40.9 | 83.0 | 0.6 | 3.3 | 3.9 | 2.2 | 0.9 | 0.5 | 1.8 | 2.7 | 19.0 | |
獲獎記錄
| NBA總決賽 |
|
| 國家隊榮譽 |
|
| NBA常規賽 |
|
| NBA全明星 |
|
技術分析
進攻：
湯普森投射是克萊·湯普森最大的價值，但湯普森進攻技術較為單一，缺少史蒂芬·庫里那樣嫻熟的控球，比賽中幾乎看不到湯普森像庫里那樣，運球-急停-投籃一氣呵成。 湯普森無法扮演持球人角色，他更像接球投籃機器，在所有射手中受助攻率僅低於老鷹的凱爾·科沃爾。湯普森很少到禁區去，因為自主進攻技術不夠好，很難獲得罰球，缺少突破和造犯規影響了湯普森發揮的穩定性，也拉低了湯普森的真實命中率。
防守：
克萊·湯普森能防3個位置，由於庫里進攻任務太重，且身體單薄，湯普森經常被安排防守控衛，從而也解放了庫里的進攻。湯普森的防守短板是運動能力不足，但他十分頑強。
場外生活
家庭成員克萊·湯普森的父親是前湖人球星、1978年NBA狀元秀米切爾·湯普森，職業生涯贏得過2次NBA總冠軍，曾在湖人擔任現場解說一職；湯普森的母親曾是大學排球運動員。米切爾·湯普森共有三個兒子，克萊·湯普森排名老二，老大麥查爾也是一名籃球運動員，曾短暫效力於克利夫蘭騎士隊，老三特雷西打棒球，曾在2009年被MLB的芝加哥白襪隊選中。
由於父親的緣故，克萊·湯普森從小就能得到很多名宿的悉心指導，這其中就包括“滑翔機”克萊德·德雷克斯勒，“小飛俠”科比·布萊恩特，其中“怒吼天尊”拉希德·華萊士還陪他玩過遊戲機。
儘管湯普森一副乖乖仔的形象，但是2011年湯普森卻曾有持有大麻被禁賽的污點，這也一度影響到了他賽場上的形象。
2017年1月13日，克萊·湯普森的母校聖瑪格麗塔天主教高中退役了他的高中球衣。
人物評價
克萊·湯普森是頂級的三分射手，需要最佳化投籃選擇；自主進攻平平，很少傳球，能在低位背打對手；防守端兼具臂展和移動，能夠盯防控衛。 （新浪體育評）
為兒子感到驕傲，克萊很好地讓自己展現出了職業球員的風範，表現出非常紳士的一面。 （克萊·湯普森的父親米切爾·湯普森評）
克萊·湯普森100%配得上進全明星。 （勇士隊友 史蒂芬·庫里 評）
克萊·湯普森和騎士球員勒布朗·詹姆斯是現役聯盟最出色的兩名全能型球員。 （NBA名宿魔術師詹森評）
2011年NBA選秀熱門名單
| 2011年選秀大會的正式召開時間是6月23日，地點將是在籃網的主場。在這89名宣布參加選秀的新人當中，包括了“狀元秀大熱”德里克·威廉士，此外歐文、沃克、莫里斯等超級新秀也都已確定參加選秀。 |
