Nascida em Londres, onde seus pais moravam na época, ela recebeu o nome do rio Aeron. Em 1949, a família mudou -se para a casa de barco, Laugharne, Carmarthenshire, País de Gales. A filha do meio de três anos, ela teve dois irmãos, Llewelyn e Colm (ambos também falecidos).
Aos 10 anos de idade, Thomas estava matriculado por sua mãe na Escola Educacional de Artes em Tring, Hertfordshire, agora Escola de Artes Cênicas da Tring Park, também passando um ano em 1958 na Dartington Hall School, em Devon. Após a morte de seu pai em 1953, ela e a mãe foram para Roma, depois se mudando para a Sicília depois que sua mãe começou um relacionamento com seu parceiro de longo prazo, Giuseppe Fazio. Thomas obteve um diploma de bacharel em inglês e religião comparativa no Isleworth College e um diploma de TEFL no Woking Adult Education College. Em 2003, recebeu uma bolsa honorária da Universidade de Gales, Swansea.
Depois de aprender italiano, ela se tornou tradutora de poesia italiana. Ela também era conhecida como embaixadora do trabalho de seu pai e como patrona da sociedade de Dylan Thomas. Ela era presidente da Aliança das Sociedades Literárias.
Uma professora visitante muito procurada em escolas e universidades no Reino Unido e no exterior, no final dos anos 90, ela era altamente popular entre os alunos da Escola Giuseppe Perotti em Turim, Itália, para seus cursos de "escrita criativa" de aprendizado à distância. Em 2007, tornou -se presidente da Immagine & Poesia (imagem e poesia), um movimento literário artístico fundado no Teatro Alfa em Turim.
Ela e o marido Trefor Ellis tiveram dois filhos: um filho, Huw Dylan, e uma filha, Hannah.
Aeronwy Thomas morreu de câncer em 27 de julho de 2009 em New Malden, Londres, 66 anos.