Les thermes de Glanum ont été construits dans la seconde moitié du 1er siècle avant J.-C., au nord du nouveau forum, par-dessus un quartier d’habitations antérieur. Le site a été fouillé au XXe siècle notamment par Henri Rolland. Seule une rue sur laquelle se trouvent les thermes a été dégagée. La maison dite d'Épona qui se trouve au nord communique avec l'ensemble thermal par une cour couverte. Cet espace semblerait être une cour de service où serait entreposé le combustible nécessaire au système de chauffage (les praefurnia) de certaines pièces du complexe thermal. Les thermes sont orientés nord-sud. Ils mesurent dans leur plus grande longueur nord-sud 43 mètres pour 28 mètres de largeur, délimitant un espace de 1000 m² environ. Le couloir d'accès entre la maison et les thermes débouche sur le caldarium.
On entre dans le complexe thermal par le milieu de sa façade ouest donnant sur la rue. Le perron débouche sur la palestre qui est bordée sur trois de ses côtés par un portique. Cette palestre mesure environ 20 mètres vers l'est pour une largeur de 10 mètres. Au sud de la palestre se trouve la piscine. Dans l'angle nord-est de la palestre se trouve l'entrée des thermes à proprement parler. On pénètre dans le frigidarium (qui sert peut-être également, comme dans les Thermes romains de Gaujac (département du Gard) de vestiaire (apodyterium). Puis suivent ensuite vers l'ouest le tepidarium et le caldarium reconnaissables à leur hypocauste. Le caldarium communique ainsi avec la maison Épona. Pour que le descriptif soit complet, il faut mentionner l'existence d'un unctorium dans l'angle sud-ouest entre la piscine et la rue. Cette pièce est le lieu ou l'on s'adonne aux soins du corps, onctions d'huile (à rapprocher d'un destrictarium).
Une étude de Jacques Bigot a montré que cet établissement correspondait au modèle des thermes de Stabies à Pompéi, par son plan (avec la palestre placée entre la piscine et le bloc des salles thermales), mais aussi par ses dimensions. Jacques Bigot y voit le signe de la diffusion en Gaule sous Auguste des modèles romains d’aménagement de l’espace public mis au point en Italie.
Les archives des thermes sont composées de plans, photographies, fiches photographiques dont l'inventaire est en cours. Les documents seront mis en ligne au fil de l'eau.
Le nymphée. A l'origine, c'est un bassin de plan trapézoïdal taillé dans la roche. Il est aménagé au IIe siècle avant J.-C et devient un édifice couvert surmonté d’un étage. Il subsiste un arc de pierre de taille (partiellement reconstruit) qui supportait la couverture et maintenait les parois. Une galerie de captage drainait les eaux du bassin-versant pour les conduire dans ce réservoir profond où les rites et dévotions étaient accomplis par les fidèles.
Les archives des études sur le nymphée comptent environ 130 documents : plans, dessins et photographies issus des travaux des chercheurs de l'IRAA. Ces dernières sont datées en majorité de 1979 (sauf indication contraire).
