No tempo do Imperador Augusto foi construído um balneário, totalmente esculpido no afloramento granítico, conhecido por Pedra Formosa, o qual possui a arquitectura própria dos existentes nos povoados castrejos.
No final do século I, este balneário é desactivado. A seu lado, erguem-se as primeiras termas romanas, construídas de acordo com um projecto clássico, semelhante aos de Pompeia ou Conimbriga. Estas possuíam apodyterium e uma sucessão de salas que levavam as pessoas a passar por ambientes cada vez mais quentes: primeiro o frigidarium, com uma pequena piscina para banhos de água fria, depois o tepidarium, para adaptação ao ambiente quente e húmido do caldarium.
À sauna, poderiam seguir-se as massagens no unctorium.
As termas de Tongobriga tinham ainda um jardim exterior, a palaestra, e uma piscina de ar livre, a natatio.