Американская актриса и режиссёр. Лиа родилась 31 мая 1961 года в Рочестере, штат Миннесота, США. В детстве занималась балетом, а в 14 лет стала профессиональной танцовщицей и получила стипендию в Американском театре балета (АТБ). Она участвовала в более чем 45 постановках АТБ, а также Балета Пенсильвании и Миннесотского театра балета. В 20 лет Томпсон решила уйти из балета и стать актрисой. Поначалу она снималась в рекламных роликах Burger King и музыкальных клипах. В 1983 году с выходом фильмов «Челюсти 3» и «Все верные ходы» состоялся её дебют в кино. Наиболее известной её актёрской работой стала роль Лоррейн Бейнс в кинотрилогии «Назад в будущее». В 1980—е годы и в начале 1990—х Лиа много снималась в кино, а с середины 1990—х стала преимущественно актрисой телевидения. Она играла главную роль в ситкоме «Каролина в Нью—Йорке», который транслировался на канале NBC с 1995 по 2000 годы. В 2000—е годы актриса снималась в основном в малоизвестных телевизионных фильмах, играла эпизодические роли в телесериалах и в театре. В середине 2000—х она исполнила главную роль в серии из девяти полнометражных фильмов «Джейн Доу» производства Hallmark, два из которых Томпсон сняла в качестве режиссёра. В 2011 году актриса начала сниматься в сериале «Их перепутали в роддоме» в роли Кэтрин Кенниш