Les Thermes romains datent de l’époque romaine de l’antique Odessos. Les parties conservées restituent, selon les spécialistes, une des constructions les plus imposantes de la partie orientale de l’Empire romain, témoignage incontestable de la prospérité et de l’importance de la cité de jadis.
On présume que les constructions à ogives s’élevaient à 20m. d’hauteur. L’édifice est bâti pendant la deuxième moitié du IIs. sur une surface de 7,000 m2 et il a subsisté jusqu’à la fin du IIIs.

Ses épaisses murailles présentent une alternance de pierres et de briques en argile, alors que de grands blocs de pierre sont utilisés pour les escaliers et les arches. On a dégagé aussi dès vestiges de magnifiques mosaïques, on a mis au jour des fragments décoratifs en marbre, des colonnes, des chapiteaux.
Les baigneurs pénétraient dans la grande salle, dite la balestre après avoir traversé une suite de salles, barrière naturelle contre les courants d’air froids.