I en lagerlokal öster om huvudstaden Bangkok hittades drygt 11,4 ton ketamin i 457 behållare på 25 kilo vardera och beslaget värderas till 29 miljarder bath (nära 8,3 miljarder kronor).
Ketamin används som bedövningsmedel inom sjukvården men är också eftertraktat som narkotika i olika delar av världen.
Utredarna fick upp spåret sedan 300 kilo ketamin som kom från Thailand beslagtagits i Taiwan.
Enligt thailändska rättsliga myndigheter var sannolikt ketaminet i det nya beslaget tänkt att skeppas till Australien, Europa, Japan, Sydkorea eller Taiwan. Myndigheterna tror att ett internationellt nätverk ligger bakom och ska samarbeta med andra länder.
– Det här fyndet är bara början. Det kommer att bli ytterligare utredningar för att beslagta illegala vinster kopplade till narkotikasmuggling, säger justitieminister Somsak Thepsutin.