Plombières-les-Bains dankt zijn reputatie als thermaalbad aan een Romeinse ontdekking in de 2e eeuw, toen een garnizoen bij toeval warmwaterbronnen ontdekte, geleid door hun honden. De Romeinen waren zich bewust van de heilzame werking van dit water en ontwikkelden de eerste baden.

De ware bloeitijd van het thermalisme kwam in de 19e eeuw met de opkomst van de spoorlijn, waardoor Plombières een populaire bestemming werd, vooral dankzij de "watertrein" die de stad in minder dan zes uur met Parijs verbond. Napoleon III was gecharmeerd van de stad, moderniseerde de infrastructuur en liet de prestigieuze Thermes Napoléon bouwen. Daarmee markeerde hij het hoogtepunt van het kuuroord.

De wateren van het resort staan ​​bekend om hun effectiviteit bij de behandeling van spijsverteringsstoornissen, gewrichtspijn, de ziekte van Crohn en fibromyalgie.