Det handlar om runt tusen år gamla utsökt snidade stödbalkar eller överstycken. Bland motiven syns gudinnorna Indra och Yama.
Under årtionden har artefakterna visats upp på det asiatiska konstmuseet i San Francisco. Återbördandet till Thailand följer på en årslång utredning av det amerikanska departementet för inrikes säkerhet.
På måndagen var det dags för personalen på nationalmuseet i Bangkok att försiktigt packa upp föremålen under överseende av kulturminister Itthiphol Khunpluem medan traditionell thailändsk musik och dansare förhöjde den andaktsfulla ceremonin.
– De här två överstyckena är belägg för vår rika och blomstrande kultur för många sekler sedan, sade ministern och tackade amerikanska myndigheter och Thailands utrikesdepartement för deras "obevekliga strävan" efter att returnera konstobjekten.