Plombières-les-Bains deve la sua fama termale a una scoperta romana avvenuta nel II secolo, quando una guarnigione trovò accidentalmente delle sorgenti termali, guidata dai propri cani. Consapevoli dei benefici di queste acque, i Romani svilupparono i primi bagni.

La vera età dell'oro del termalismo arrivò nel XIX secolo con l'avvento della ferrovia, che permise a Plombières di diventare una meta turistica popolare, soprattutto grazie al "Treno dell'acqua" che collegava la città a Parigi in meno di sei ore. Napoleone III, sedotto dalla città, ne modernizzò le infrastrutture e fece costruire le prestigiose Thermes Napoléon, segnando così l'apogeo della città termale.

Le acque del resort sono rinomate per la loro efficacia nel trattamento dei disturbi digestivi, dei dolori articolari, del morbo di Crohn e della fibromialgia.