Thora Birch est une actrice et productrice américaine, née le 11 mars 1982 à Los Angeles (Californie).
D'ascendance scandinave, italienne et allemande, elle est la fille de Jack Birch et de Carol Connors, acteurs de films pornographiques dans les années 1970.
Elle commence sa carrière à 4 ans en auditionnant pour des publicités. À 6 ans, elle tourne dans son premier film Purple People Eater (1988) et gagne un Young Artist Award pour ce rôle. Elle tourne ensuite dans plusieurs séries télévisées, ainsi que dans plusieurs autres films comme Hocus Pocus (1993). Mais c'est le rôle de Jane Burnham dans le film de Sam Mendes American Beauty (1999) qui la révèle au public. Le film est salué par la critique et remporte cinq Oscars dont celui du meilleur film en 2000.
Elle obtient ensuite le rôle d'Enid, une adolescente dans Ghost World (2001) aux côtés de Scarlett Johansson et Steve Buscemi, puis se fait remarquer la même année dans The Hole, un thriller horrifique qui remporte un petit succès critique et commercial. L'actrice apparaît ensuite dans des films de genre, tels Deadline, Train et Vision des ténèbres (Dark Corners). Depuis, sa carrière semble à l'arrêt.
En 2016, elle participe en tant que personnage récurrent à la série Colony, où elle interprète le rôle de Morgan, une informaticienne en lutte contre l'occupant.
Elle a un frère cadet, Bolt Birch.
1988 : P'luch Melody de Linda Shayne : Molly Johnson
1990 : Un flic à la maternelle d'Ivan Reitman : une fille
1991 : Paradise de Mary Agnes Donoghue : Billie Pike
1991 : Le Plus Beau Cadeau du monde de Robert Lieberman : Hallie O'Fallon
1992 : L'Araignée malice (court-métrage) de Matthew O'Callaghan : Leslie McGroarty, la petite fille (voix)
1992 : Jeux de guerre de Phillip Noyce : Sally Ryan
1993 : Hocus Pocus de Kenny Ortega : Dani
1994 : Mon ami Dodger de Franco Amurri : Eva
1994 : Danger immédiat de Phillip Noyce : Sally Ryan
1995 : Souvenirs d'un été de Lesli Linka Glatter : Tina « Teeny » Tercell jeune
1996 : Alaska de Fraser Clarke Heston : Jessie Barnes
1999 : American Beauty de Sam Mendes : Jane Burnham