Thomas Robert Cech (8 décembre 1947 à Chicago) est un chimiste américain. Il est colauréat avec Sidney Altman du prix Nobel de chimie de 1989 pour « la découverte des propriétés catalytiques de l'ARN ».
Thomas Cech étudia et obtint un doctorat en chimie à l'université de Californie à Berkeley. Par la suite, il partit au Massachusetts Institute of Technology. Il obtint son premier poste à l'université du Colorado à Boulder, où il dirige 2010 un laboratoire de recherche.
Il s'intéressa essentiellement au traitement de l'ARN, l'étape de maturation de la transcription primaire à l'ARN fonctionnelle. En 1982, il fit une découverte essentielle, la preuve de la capacité de l'acide ribonucléique ribosomique du cilié tetrahymena thermophila d'éliminer un intron contenu dans les grands acides ribonucléiques ribosomiques sans le concours d'une protéine. Ce fut la première preuve d'un auto-épissage.
Un autre domaine de recherche de Thomas Cech concerne la structure et la fonction des télomères, pour lesquels une enzyme spéciale, la télomérase, est responsable de la formation des extrémités des chromosomes linéaires.