Eventualmente se convirtió en el Profesor "Alexander Agassiz" de Zoología y, en 1927, en director del museo.

Aunque interesado primeramente en reptiles y anfibios, también estudió aves e insectos, particularmente mariposas.

Además de mucho más que 400 artículos académicos Barbour escribió varios libros, incluidos los autobiográficos Naturalist at Large (1945) (=Naturalista en todo el sentido), Naturalist in Cuba (1945) (=Naturalista en Cuba), y That Vanishing Eden (1944) (=Ese Edén que desaparece) el cual explora el mundo natural de una remota y subdesarrollada Florida.

La casa familiar estuvo en Clarendon Street de Back Bay, Boston, y pasaban los veranos en Beverly Farms, Massachusetts.

Después de una breve enfermedad, Thomas Barbour, que había sufrido por largo tiempo afecciones del corazón, murió en 1946.